
- •Содержание
- •Организационно-методический раздел Цели и задачи дисциплины:
- •1. Пояснительная записка
- •1.1. Цель преподавания дисциплины
- •1.2 Задачи изучения дисциплины
- •1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения дисциплины
- •2. Содержание учебного материала
- •2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий
- •2.2. Практические и семинарские занятия, их содержание и объем в часах
- •2.4. Курсовая работа, ее характеристика
- •Теоретический раздел электронного учебно-методического комплекса «Экологический мониторинг, контроль и экспертиза» экологический мониторинг
- •2. Классификация мониторинга. Характеристика основных систем и подсистем мониторинга
- •Национальная система мониторинга окружающей среды (нсмос) Республики Беларусь
- •Тема: принципы и методы экологического нормирования Вопросы
- •Оценка реального качества среды и определение требований к нему, исходя из категории, к которой относится конкретная экосистема (заповедная, урбанизированная и др.);
- •Определение степени устойчивости и экологического резерва системы;
- •Выработка нормативов допустимых воздействий и нагрузок на систему.
- •2. Основные нормативные требования к природным средам
- •2. Использование для рыбохозяйственных целей:
- •3. Экологическая стандартизация в Беларуси
- •Математическое моделирование как средство выработки допустимой экологической нагрузки
- •5. Оценка риска
- •Практический раздел электронного учебно-методического комплекса «заповедное дело» Практические занятия
- •Практические работы Практическая работа №1 Расчет выбросов загрязняющих веществ механическими транспортными средствами
- •1. Общие сведения
- •1.1 Термины и определения
- •1.2 Классификация веществ
- •1.3 Классификация механических транспортных средств
- •2. Методика расчета
- •2.1 Определение параметров дорожного движения
- •2.2 Расчет выбросов загрязняющих веществ и парниковых газов
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе (табл.1.6)
- •Практическая работа №2 Расчет загрязнения атмосферы выбросами одиночного источника
- •1. Общие сведения
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе (таблица 2.3)
- •Практическая работа №3 Расчет приземных концентраций загрязняющих веществ разных периодов осреднения
- •1. Общие сведения
- •2. Расчет разовых приземных концентраций по методу Гаусса
- •3. Пример расчета приземных концентраций загрязняющих веществ
- •4. Порядок оформления практической работы
- •5. Контрольные вопросы к практической работе
- •6. Варианты заданий к практической работе (таблица 3.7)
- •Практическая работа №4 Качественный и количественный анализ содержания тяжелых металлов в промышленных стоках
- •1.Общие сведения
- •1.1 Устройство и принцип работы Спектроскана»
- •1.2 Порядок подготовки проб и изготовления контрольных образцов
- •2. Порядок анализа спектрограмм
- •3. Пример расшифровки спектрограммы
- •4. Порядок оформления практической работы
- •5. Контрольные работы к практической работе
- •6. Варианты заданий к практической работе (таблица 4.4)
- •Практическая работа №5 Определение категории опасности предприятия
- •1.Общие сведения
- •2. Методика расчета
- •3. Вид записи результатов
- •4. Порядок оформления практической работы
- •5. Контрольные вопросы к практической работе
- •Практическая работа №6 Расчеты выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при не контролируемом горении нефти и нефтепродуктов
- •1.Общие сведения
- •2.Методика расчета
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе
- •2. Пример расчета
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе
- •Практическая работа №8 Расчет экологического налога за размещение отходов производства
- •1.Общие сведения
- •2.Методика расчета
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе
- •Практическая работа №9 Испытание оборудования на герметичность
- •1. Методика расчета
- •2.Пример расчета
- •3. Порядок оформления практической работы
- •4. Контрольные вопросы к практической работе
- •5. Варианты заданий к практической работе
- •Блок контроля знаний электронного учебно-методического комплекса «Экологический мониторинг, контроль и экспертиза» Тесты по дисциплине «Экологический мониторинг, контроль и экспертиза»
- •Вопросы к экзамену
- •Материально-техническое обеспечение дисциплины
2. Использование для рыбохозяйственных целей:
для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду;
для других рыбохозяйственных целей.
К настоящему времени созданы стандарты качества для питьевой воды почти по 1500 соединениям, для рыбного хозяйства - 1000, а для зашиты рекреационных водных источников - всего по 15 соединениям. Следует обратить внимание, что не по всем веществам предъявляются более жесткие требования к воде хозяйственно-питьевого назначения, чем к воде рыбохозяйственного назначения. При нормировании учитывается способность стойких загрязнителей к кумуляции в пищевых цепях, учитывается и множественность путей поступления веществ в организм человека, учитывается и эффект суммации.
Например, присутствие такого хлорорганического ядохимиката, как гексахлоран в хозяйственно-питьевых и культурно-бытовых водных объектах допускается в очень ограниченном количестве (ПДК -0,02 мг/л). В воде рыбохозяйственных водоемов присутствие этого ядохимиката вообще не допускается (ПДК = 0), что объясняется интенсивной кумуляцией его в пищевых цепях. Такое же положение существует при нормировании многих тяжелых металлов.
Некоторые вещества могут оказывать неблагоприятное воздействие только при попадании внутрь, другие опасны как при попадании внутрь, так и при контактном воздействии, третьи вообще не опасны или слабо токсичны, но сильно ухудшают органолептические свойства воды (цвет, вкус, запах):
Помимо ПДК загрязняющих веществ, существуют и другие требования к составу и свойствам воды. Существуют специальные нормативные документы, в которых указаны конкретные значения показателей. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов разного назначения представлены в табл. 1. ;
Таблица 1 Общие требования к составу и свойствам воды
Показатели |
Категория водопользования |
|
|
хозяйственно-питьевая и культурно-бытовая |
рыбохозяйственная |
Взвешенные вещества |
-t- |
+ |
Плавающие примеси |
+ |
+ |
Запахи, привкусы |
+ |
+ |
L Окраска |
+ |
+ |
Температура. °С |
+ |
т |
РН |
+ |
+ |
Минеральный состав |
+ ' |
- |
Растворенный кислород |
+ |
+ |
БПК |
+- : |
+ |
Возбудители заболеваний |
+ |
4- |
Ядовитые вещества |
+ |
+ |
Примечание: «+» - данное требование учитывается;
«-» - данное требование не учитывается.
Состав и свойства воды в водотоках должны соответствовать нормативам в створе в одном километре выше ближайшего по течению пункта водопользования (хозяйственно-питьевое водоснабжение, пляж, территория населенного пункта и т. д.), а в непроточных водоемах - в одном километре по обе. стороны от пункта водопользования.
В условиях крупных промышленных городов сточные воды нередко сбрасываются в черте города. В подобных случаях требования, установленные к составу и свойствам воды водоема или водотока, должны относиться к самим сточным водам (проблема предприятия - очистить сбрасываемые воды или разбавить до допустимых концентраций).
В системе санитарно-гигиенического и экологического нормирования качества вод используется такой стандарт, как предельно допустимый сброс (ПДС) загрязняющих веществ в водную среду. ПДС так же, как и ПДВ, - величина, производная от ПДК. Определяется для каждого конкретного источника загрязнения с таким расчетом, чтобы совокупные сбросы от всех загрязнителей в местах водопользования не превышали нормативов ПДК. ПДС существенно зависит от ассимилирующей способности водного объекта.
Важными нормативными показателями, характеризующими качество воды, являются величины химического потребления кислорода (ХПК) и биохимического потребления кислорода (БПК).
По величинам ХПК и БПК оценивают кислородный режим, делают прогнозы его изменения, предсказывают возможности заморов. Величины ХПК и БПК тесно коррелируют с общим содержанием органических веществ (растворенных и взвешенных), дают представление о соотношении между лабильным и стойким органическим веществом. Эти показатели обязательно контролируются санитарными лабораториями предприятий в сточных, природных и оборотных водах.
Согласно ГОСТу, ХПК определяется как количество кислорода, потребляемое при химическом окислении содержащихся в воде органических и неорганических веществ под действием окислителей. Исходят из того, что углеродсодержащие вещества должны окислиться до С02, Н2 0 и N03 (нитратный ион), серосодержащие вещества - до сульфатов, а фосфорсодержащие - до фосфатов.
Согласно тому же ГОСТу, БПК определяется как количество кислорода, израсходованное за определенный промежуток времени на аэробное биохимическое окисление (разложение) нестойких органических соединений, содержащихся в исследуемой воде. БПК определяют для различных отрезков времени. Например, за 1 сутки – БПК1 за 5 суток - БПК5, за 20 суток - БПК20, а также независимо от времени - на полное окисление органических веществ (БПКП0ЛН).
Величины БПК, определенные за разные промежутки времени, несут несколько иные смысловые нагрузки:
БПК1, отражает в основном дыхание гидробионтов;
БНК5 - дыхание, а также биохимическое окисление за счет экзоферментов, иногда возможно еще и потребление кислорода за счет химических процессов;
величины БПК20 и БПКпол чаще всего совпадают.
Сравнение величин БПК5 и БПКпол позволяет судить о соотношении лабильного и стойкого органического вещества в исследуемой воде.
Размерность БПК и ХПК одинакова - мг 02/л, однако следует помнить, что БПК всегда определяется за определенный промежуток времени.
Для контроля качества сточных вод обычно определяют БПК5, при необходимости более полной характеристики сточной воды - БПК5 и БПКпол„. БПК5 в чистых природных водах составляет 1-2 мг 02/л, в загрязненных достигает 50 мг 02/л и выше. БПК5 для городских сточных вод лежит в пределах 100 - 500 мг 02/л и выше. В зависимости от эффективности работы городских очистных сооружений очищенная сточная вода имеет БПК5 25-27 мг 02/л после вторичных отстойников, а после песчаных фильтров - 1-2 мг 02/л.
Технологические (отраслевые) нормативы водопользования (во-допотребления и водоотведения) устанавливаются с целью обеспечения рационального использования и охраны вод. Эти нормативы представляют собой научно обоснованные качество и количество воды, необходимые для производственного процесса, а также количество и качество образуемых при этом сточных вод в расчете на единицу производимого продукта или потребленного сырья (по сути дела, это величины удельного водопотребления и водоотведения).
Экологические
нормативы качества поверхностных вод.
В настоящее время нигде в мире нет
целостной методики установления и
использования экологических нормативов
качества поверхностных вод. Проблема
качества поверхностных вод еще в
советские времена активно разрабатывалась
на Украине (В. Н. Жукинский, О. П. Окси-юк,
В. Д. Романенко). В настоящее время Украина
лидирует среди стран бывшего Советского
Союза в решении этой проблемы. «Водный
кодекс Украины» (1995) предусматривает
разработку и утверждение нового
природоохранного регламента -
экологического норматива качества
поверхностных вод. В «Водном кодексе
Беларуси» (1998) этого положения нет. Эта
проблема подробно освещается в статье
В. Д. Романенко, В. Н. Жукинского и О.
П. Оксиюк «Методологические предпосылки
для установления и использования
экологических нормати
bob
качества поверхностных вод»
(Гидробиологический журнал, 1999, №3).
Рассмотрим принципы и цели экологического нормирования качества поверхностных вод, декларируемые ООН и Европейским Сообществом (ЕС).
1. Водохозяйственная деятельность должна основываться на экосистемном подходе (т. е. водные объекты рассматриваются не просто как источники воды для различных нужд человека, а как природные экосистемы, подлежащие всемерной охране и защите). Защита природных систем и водных ресурсов является важнейшим принципом водной политики ЕС. Второй принцип водной политики ЕС заключается во всемерной защите здоровья населения, в первую очередь, в обеспечении надежного питьевого водоснабжения и рекреации, а также нужд промышленности, сельского и рыбного хозяйства, транспорта, энергетики. Эти принципы входят в неизбежное противоречие друг с другом, поэтому водная политика ЕС направлена на поиск равновесия между ними.
2. Одной из основных целей водохозяйственной политики должно быть сохранение и восстановление водных экосистем, достижение статуса высокого экологического качества, адекватного первоначальному природному состоянию или же близкого к нему. Поскольку во многих водных объектах из-за гидротехнического воздействия и загрязнения промышленно-коммунальными стоками природное состояние экосистем не может быть достигнуто, необходимо стремиться, насколько это возможно, к поддержанию и восстановлению в них хотя бы важнейших функций и природных свойств водных экосистем - к состоянию так называемого базового экологического качества.
3. Проект директив ЕС по водной политике содержит классификацию поверхностных вод по уровням экологического статуса: высокий (high), хороший (good), посредственный (moderate), скудный (poor) и плохой (bad). Даны описательные характеристики биологических, гидроморфологических и физико-химических компонентов экологического качества для первых трех уровней экологического статуса.
Для статуса «скудный» и «плохой» характеристики не определены. Кроме того, поверхностные воды подразделены на пять типов водных объектов: реки, озера, переходные воды (эстуарии), прибрежные воды, искусственные и сильно измененные водоемы. На все перечисленные типы водных объектов распространяются приведенные выше экологические характеристики, но с учетом особенностей каждого из них.
4. Установка на достижение «высокого» и «хорошего» экологического статуса водных объектов должна сочетаться с установкой на достижение «отличного» и «хорошего» экологического качества поверхностных вод на основе определения его целевых значений с учетом гидрологических условий. Целевые значения показателей качества воды представляют собой такие их пороговые величины, которые необходимы для установления «экологической естественности», т. е. фонового качества поверхностных вод. Качество воды должно оцениваться по абиотическим (физико-химическим) и биотическим показателям в совокупности, причем обязательно с учетом гидрологического режима водных объектов и особенностей их хозяйственного использования.
При установлении целевых показателей качества воды предполагается комплексное использование поверхностных вод, в частности, для забора питьевой воды, орошения, водопоя скота, рыбного хозяйства, рекреации и эстетических целей. Разные водопользователи и водопотребители предъявляют различные требования к качеству поверхностных вод, поэтому критерии и показатели существенно различаются.
Целевые значения качества воды, общие для всей территории европейских стран, устанавливаются с использованием двух подходов. Первый представляет собой компромисс, увязывающий требования к качеству воды отдельных видов водопользования с учетом возможности их соблюдения на национальном уровне. При втором подходе определение общих целевых значений показателей качества поверхностных вод предусматривает более жесткие критерии, обеспечивающих" существование биологических сообществ и нормальное их функционирование в водных объектах комплексного назначения.
5. Целевые значения показателей качества воды должны лежать в основе правил и водоохранных мероприятий по предотвращению и ограничению загрязнения и других негативных воздействий на водные экосистемы. Разработка целевых значений показателей качества воды и стратегия их достижения должны обязательно включать анализ технических, финансовых и других обстоятельств, связанных с улучшением качества воды в водных объектах до желаемого уровня. Важно учитывать новые технологии по ограничению загрязнения во ды и экономические факторы, поскольку достижение целевых значений требует финансовых затрат.
В странах-членах ЕС целевые значения показателей качества воды регулярно пересматриваются с целью приведения их в соответствие с новыми технологическими возможностями очистки воды, достижениями науки в области установления критериев качества воды и изменения характера водопользования и водопотребления.
6. Сроки достижения целевых значений показателей качества поверхностных вод существенно зависят от таких главных факторов, как-фактическое качество воды в современный период, преобладающие социально-экономические условия, актуальность водоохранных мероприятий.
Почва. Стандарты качества почвы разработаны значительно хуже, чем воздуха и воды. Среди установленных ПДК большинство относится к пестицидам (гербициды, инсектициды, фунгициды). Почва как природная среда, в отличие от воздуха и воды, сама непосредственно не воздействует на здоровье человека. Ее неблагоприятное влияние, как правило, сказывается в тех случаях, когда вредные вещества, оказавшиеся в почве, далее поступают в сельскохозяйственные растения и сохраняются или накапливаются в них. Поэтому в отношении почв, помимо ПДК, используют еще и такой норматив, как ДОК - допустимое остаточное количество пестицидов или других загрязняющих веществ в почве, пищевых и кормовых продуктах, выражая эти величины в г или мг на кг почвы или сельскохозяйственного продукта.
Помимо ПДК, существуют также нормативы допустимых концентраций микроорганизмов и биологически активных веществ, загрязняющих почву, а также нормативы сорных растений и вредителей.