- •Оценка воздействия и выявление источников загрязнения окружающей среды Практикум по курсу «Мониторинг и экспертиза безопасности»
- •Содержание
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Мониторинг атмосферного воздуха
- •Природные факторы, влияющие на загрязненность и самоочищение атмосферы
- •Загрязнение атмосферы в городах
- •Загрязнение атмосферного воздуха промышленными выбросами (стационарными источниками)
- •Загрязнение атмосферного воздуха автомобильным транспортом (передвижными источниками)
- •Практическая работа №1 Мониторинг атмосферного воздуха в городах с интенсивным движением автотранспорта
- •Исходные данные для выполнения практической работы
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы к разделу 1
- •2 Мониторинг снегового покрова
- •Практическая работа №2 Оценка воздействия горнодобывающего предприятия на атмосферный воздух по состоянию снегового покрова
- •Исходные данные для выполнения практической работы
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Практическая работа №3 Поиск источников эмиссии полициклических ароматических углеводородов в промышленно развитых городах
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы к разделу 2
- •3 Мониторинг поверхностных вод в зонах влияния промышленных предприятий
- •3.1 Оценка влияния и выявление источников загрязнения гидросферы при штатном режиме работы предприятий
- •3.1.1 Выявление источников загрязнения гидросферы по нарушению гидрохимического состава воды в реке ниже сброса сточных вод
- •Практическая работа №4 Оценка гидрохимического состава природных вод в створах выше и ниже сброса сточных вод
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •3.1.2 Выявление источников загрязнения по обнаружению в воде специфичных соединений. Инвентаризация источников загрязнения гидросферы. Создание базы данных по «отпечаткам предприятий»
- •3.1.2.1 Применение метода хромато-масс-спектрометрии при проведении обзорного и целевого анализа
- •Принцип работы хромато-масс-спектрометра
- •Обзорный хромато-масс-спектрометрический анализ
- •Целевой хромато-масс-спектрометрический анализ
- •Практическая работа №5 Инвентаризация сточных вод промышленных предприятий
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •3.2 Оценка загрязненности гидросферы при аварийном режиме работы предприятий
- •3.2.1 Поиск источника загрязнения при наличии нескольких потенциальных предприятий-загрязнителей
- •Практическая работа №6 Поиск источника загрязнения рек Стеклянка и Шугуровка фенолом по «отпечаткам предприятий»
- •Ход работы
- •Контрольные вопросы
- •3.2.2 Проведение оперативного мониторинга при разливах нефти. Идентификация источников загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами
- •Методы определения нефтепродуктов в воде
- •Лабораторная работа №1 Определение суммарного содержания нефтепродуктов
- •Подготовка хроматографической колонки
- •Выполнение измерений
- •Очистка экстракта
- •Обработка результатов измерений
- •Оформление и выдача результатов анализа
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •3.2.2.1 Применение методов инфракрасной спектрометрии и газожидкостной хроматографии для идентификации источников загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами
- •Последовательность проведения идентификации
- •Организация отбора проб нефтей из разлива и предполагаемых источников
- •Практическая работа №7 Идентификация источников загрязнения водных объектов нефтью и нефтепродуктами методом инфракрасной спектрометрии и газожидкостной хроматографии
- •1. Идентификация источника загрязнения водных объектов нефтью методом ик-спектрометрии
- •Общая характеристика ик-спектров нефтей
- •Требования к оформлению отчета
- •2. Идентификация источников загрязнения водных объектов нефтью методом газожидкостной хроматографии
- •Проведение идентификации
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы к разделу 3
- •4 Мониторинг донных отложений
- •4.1 Эколого-геохимический способ оценки загрязненности донных отложений
- •Методические приемы выявления техногенных геохимических ассоциаций
- •Практическая работа №8 Выявление техногенных геохимических ассоциаций и оценка техногенного загрязнения донных отложений р.Буйда
- •Исходные данные для выполнения практической работы
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы к разделу 4
- •5 Мониторинг почвенного покрова
- •Практическая работа №6 Оценка качества почвенного покрова в зоне влияния горно-обогатительного комбината
- •Исходные данные для выполнения практической работы
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •5.1 Мониторинг почвенного покрова, загрязненного нефтью и нефтепродуктами
- •Характеристика аварийных ситуаций, связанных с загрязнением почвенного покрова нефтью
- •Практическая работа №7 Оценка воздействия аварийного выхода нефти из нефтепровода на состояние почвенного покрова
- •Исходные данные для выполнения практической работы
- •Ход работы
- •Требования к оформлению отчета
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы к разделу 5
- •450000, Уфа-центр, к. Маркса, 12
Ход работы
Ознакомиться с теоретическими основами проведения мониторинга снегового покрова.
По формуле 1 рассчитать суточные выпадения взвешенных веществ (твердого осадка снеговой воды) и суммы тяжелых металлов в каждой из 12-ти точек отбора снегового покрова и фоновой точке. Результаты расчетов занести в таблицу.
Таблица
Результаты анализа снегового покрова
Точка отбора |
Масса отобранного снега, кг |
Площадь отбора, м2 |
КМе, % |
Плотность выпадения, кг/(км2·сут) |
|
взвешенные вещества |
ТМ |
||||
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
Сопоставить точки отбора между собой по плотности выпадения пыли и суммы тяжелых металлов. Выявить участки, в наибольшей степени загрязненные выбросами горнодобывающего предприятия (то есть с максимальным выпадением загрязняющих веществ).
Начертить схему отбора проб снега и обозначить на ней наиболее загрязненные участи.
Учитывая, что основную массу тяжелых металлов в пробах снега составляют взвешенные формы, по формуле 2 рассчитать обогащенность пыли тяжелыми металлами. Полученные результаты занести в таблицу. Оценить различие в составе пыли на различных участках исследованной территории.
Требования к оформлению отчета
Отчет по практической работе должен быть представлен в виде письменного заключения о воздействии горнодобывающего предприятия на атмосферный воздух.
Практическая работа №3 Поиск источников эмиссии полициклических ароматических углеводородов в промышленно развитых городах
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) – вещества, обладающие канцерогенной активностью и высокой токсичностью даже в малых концентрациях, относятся к одним из наиболее опасных и распространенных соединений, загрязняющих атмосферу городов. Источники поступления ПАУ в окружающую среду бывают природные (вулканическая деятельность, лесные пожары), и антропогенные (выхлопные газы автомобильного транспорта, выбросы промышленных предприятий и др.). Как правило, ПАУ образуются в результате любых процессов горения: сжигания топлива на ТЭЦ и в котельных, бензина в двигателях автомобилей, различных высокотемпературных производственных процессов на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях и т.д. Таким образом, в крупных промышленно развитых центрах имеется большое количество источников эмиссии ПАУ.
Множественность источников поступления ПАУ усложняет проведение экоаналитического контроля воздушной среды в таких регионах, поскольку зачастую требуется не просто фиксировать концентрации ПАУ в атмосферном воздухе, но еще и устанавливать, от какого загрязнителя они поступили.
Решению задачи выявления источника эмиссии ПАУ в таких случаях может способствовать построение концентрационных профилей ПАУ.
Концентрационный профиль ПАУ – это графическое изображение компонентного состава и соотношения концентраций ПАУ в пробах промышленных выбросов, атмосферного воздуха или снега.
Как правило, в объектах окружающей среды определяют 16 ПАУ: нафталин, аценафтен, аценафтилен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(b)флуорантен, бенз(k)флуорантен, бенз(а)пирен, дибенз(a,h)антрацен, бенз(g,h,i)перилен, индено(1,2,3-c,d)пирен. Перечисленные ПАУ признаны приоритетными для контроля, поскольку либо являются индикаторами промышленных выбросов или выбросов двигателей внутреннего сгорания, либо обладают высокой токсичностью, мутагенными, тератогенными или канцерогенными свойствами.
На рис. 3 приведен пример концентрационного профиля 15-ти ПАУ в пробе снега.
Рис.3. Концентрационный профиль ПАУ в пробе снега
Способ выявления источника эмиссии ПАУ в природную среду с помощью концентрационных профилей основан на сопоставлении состава и концентраций обнаруженных ПАУ в промышленных выбросах и окружающей среде. Соответствие (подобие) концентрационных профилей ПАУ в источнике эмиссии и загрязненном компоненте природной среды будет свидетельствовать о негативном влиянии данного источника на исследуемую среду.
Цель работы: Построить концентрационные профили ПАУ в пробах промышленных выбросов 2-х предприятий и в пробах снега, отобранных в разных районах города, и выявить источник эмиссии ПАУ.
Исходные данные для выполнения практической работы
Для выполнения работы используются результаты анализа проб снега, а также результаты анализа проб промышленных выбросов предприятий – потенциальных загрязнителей атмосферы (табл. 7).
Таблица 7
Концентрации полициклических ароматических углеводородов в пробах снега и промышленных выбросах
Наименование ПАУ |
Концентрация ПАУ в промвыбросах, мкг/м3 |
Содержание ПАУ в пробах снега, отобранных в разных районах города, мкг/кг |
|||
предприятие 1 |
предприятие 2 |
проба 1 |
проба 2 |
проба 3 |
|
Нафталин |
0,558 |
0,005 |
0,017 |
0,204 |
2,692 |
Аценафтен |
<0,005 |
0,005 |
0,005 |
0,008 |
<0,005 |
Флуорен |
0,078 |
0,005 |
0,054 |
0,261 |
0,306 |
Фенантрен |
0,789 |
0,509 |
0,696 |
3,254 |
0,713 |
Антрацен |
0,021 |
0,066 |
0,078 |
0,374 |
0,017 |
Флуорантен |
2,689 |
1,744 |
0,809 |
3,516 |
1,848 |
Пирен |
8,135 |
2,88 |
1,111 |
4,991 |
5,723 |
Бенз(а)антрацен |
0,271 |
0,056 |
0,075 |
0,271 |
0,125 |
Хризен |
0,297 |
0,100 |
0,121 |
0,45 |
0,21 |
Бенз(b)флуоран-тен |
1,363 |
0,091 |
0,11 |
0,482 |
1,311 |
Бенз(k)флуоран-тен |
0,273 |
0,038 |
0,054 |
0,235 |
0,342 |
Бенз(а)пирен |
1,312 |
0,169 |
0,181 |
0,81 |
2,546 |
Дибенз(a,h)ант-рацен |
0,059 |
0,001 |
0,004 |
0,01 |
<0,001 |
Бенз(g,h,i)пери-лен |
5,312 |
0,325 |
0,186 |
0,224 |
12,789 |
Индено(1,2,3-c,d)пирен |
1,270 |
0,063 |
0,118 |
0,829 |
4,573 |
