1675

Валовое выделение массы выбрасываемых ЗВ от автомобилей (т/год) приперемещениипогородуопределяетсяпоформуле

Мi = mТоп ki ,

где Мi – масса i-го загрязняющего вещества, поступившего в атмосферу, т; mТоп – масса израсходованного топлива (Б, ДТ, СНГ), т;ik– ко-

эффициент, определяющий выброс i-го загрязняющего вещества

СибАДИ5. Оценить ущерб от выбросов ЗВ.

(табл. 1.5).

Коэфф ц енты ч сленно равны количеству вредных выбросов соответствующего компонента при сгорании в двигателе автомашины

Оценку ущерба от выбросов каждого вида нормируемого загрязняющего вещества автотранспортом в атмосферу произведем по формуле

6

Уi Ууд кэ кинд Мi кэi ,

i 1

где Уi – ущерб от загрязнения атмосферного воздуха выбросами i-го загрязняющего вещества, тыс. руб.; Ууд – показатель удельного ущерба, потери природных, трудовых, материальных, финансовых ресурсов в народном хозяйстве, в том числе оплата больничных листов.

11

По регионам России, в Западно-Сибирском регионе в ценах 1999 г. показатель удельного ущерба равен 60,2 руб./усл.т; кинд – коэффициент индексации, позволяющий учесть инфляцию цен. Предлагаемый коэффициент пропорционален коэффициенту индексации платы за выбросы загрязняющих веществ, составляет 2,25; кэ – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха, также установлен для каждого региона: для Западно- б рского рег она он равен 1,2, а для г. Омска 1,2 ∙ 1,2 = =1,44; Мi – факт ческая масса выбросов i-го загрязняющего вещества, тыс. т; кэi – коэфф ц ент относительной опасности i-го загрязняющего

заведен я, ущер е, причинённом автотранспортом города за час. Укажите, какой в д топлива наносит наименьший ущерб ОС.

Вопросы и задания для защиты лабораторной работы

1.Каквлияетавтотранспортнаэкологическую обстановкугородов?

13.Какой ущерб называется экологическим?

14.Какой ущерб называется экономическим?

15.Какой ущерб называется эколого-экономическим?

12

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВ ПРИДОРОЖНЫХ ТЕРРИТОРИЙ ГОРОДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ (2 ч)

Цель работы: определить уровень химического загрязнения

СибАДИ(Аl2О3·SiО2·Н2О) в различных соотношениях. Твердая фаза почв состоит из равномерных частиц – механических элементов. В зависимо-

почв, отобранных на разном расстоянии от автодороги.

Базовая часть

Источн ками воздействия на окружающую среду являются:

дорога с дв жущ мся транспортом, автотранспортные средства

(АТС), стро тельно-дорожные машины, предприятия авто- и дорожного хозяйства (автозаправки, СТО, АБЗ и т.д.). При

сти от размеров частиц различают песчаные, суглинистые и глинистые почвы. От механического состава почв зависит в большой степени интенсивность переноса накопления в почве органических и минеральных соединений [7].

Органический компонент почв представлен гумусовыми веществами, образующимися в результате превращений органических остатков, поступающих в почву после отмирания растений. Биологическая составляющая представлена зелеными растениями, микроорганизмами и животными. В формировании плодородия важная роль

13

принадлежит почвенным микроорганизмам. Плодородие почв определяется содержанием в ней гумусовых веществ, химически и микробиологически устойчивых. Гумусовые вещества содержат Н, С, О, а

также S (около 1%) и N (2…5%).

В соответствии с нормативными документами в почве придорожной территории проводят микробиологический анализ почв, оценивают почвенное плодородие, изучают химический состав придорожного воздуха, элементный состав почвенных образцов. Кроме того, оцен вают концентрацию свинца, кадмия, цинка, меди, нефтепродуктов, солей, ртути, мышьяка, никеля, магния, полихлорированных бифен лов, бенз(а)п рена. Важной является оценка загрязнения почв тяжелыми металлами – свинцом, цинком, медью, кадмием, так как плодородные почвы с высоким содержанием гумуса связывают сви-

СибАДИние образования скользкости.

нец и кадм й в менее доступную для растений форму.

Компонентный состав загрязнений придорожных территорий разнообразен, в него входят: продукты изнашивания деталей АТС, шин и дорожного покрытия, оседающие выбросы отработавших газов, бытовые отходы, мусор, нефтепродукты, материалы, используе-

мые при зимнем содержании дорог.

Борьбу с зимней скользкостью ведут по трём направлениям:

улучшение сцепления шин ТС с дорожным покрытием, удаление снежно-ледяных о разований с дорожного покрытия, предотвраще-

Основные способы борьбы с зимней скользкостью:

- фрикционный способ, заключается в рассыпании по поверхности обледенелого слоя материалов, повышающих коэффициент сцепления шин АТС с дорогой,– это песок, шлак, золы и т.д. Одним из недостатков данного способа является то, что песок и другие материалы, загрязнённые нефтепродуктами и другими веществами, в дальнейшем попадают на придорожные территории;

- механический способ, предусматривает использование самоходных и прицепных машин и механизмов ударного, скребкового, вибрационного срезывающего действия для разрыхления отделения льда и уплотненного снега от дорожного покрытия. Данный способ чаще применяют в сочетании с другими способами (тепловым и химическим);

- тепловой способ, заключается в удалении снежно-ледяных отложений путем подогрева дорожного покрытия нагревательными

14

элементами, закладываемыми в покрытие, и удалении снежноледяного слоя с помощью тепловых машин;

- химический способ, наиболее эффективен и чаще применяемый. Для обработки дорожных покрытий используют хлорид натрия, карбамид, спирты и гликоли. Применение химических реактивов вы-

зывает накопление вредных веществ на придорожных почвах.

Сибгде С – общее содержаниеАДзагрязняющих веществ;ИСФ – среднее фоновое содержание загрязняющих веществ; СП К – предельно допустимое содержание загрязняющих веществ.

Классификацию почв по степени загрязнения проводят по предельно допуст мым концентрациям (ПДК) химических веществ и их

фоновому загрязнен ю.

По степени загрязнения почвы подразделяются на:

с льнозагрязненные – почвы, в которых содержание загряз-

няющ х веществ в несколько раз превышает ПДК, имеющие низкую биолог ческую продуктивность, существенное изменение физико-

химическ х, х м ческ х и иологических характеристик;

среднезагрязненные – почвы, в которых установлено превы-

шение ПДК без существенных изменений в свойствах почв;

слабозагрязненные – почвы, в которых содержание химиче-

ских веществ не превышает ПДК, но выше естественного фона.

Коэффициент концентрации загрязнения почвы Нс вычисляется

по формуле

Нормирование химического загрязнения почв устанавливается по предельно допустимым концентрациям (П КП). По своей величине ПДКП значительно отличаются от принятых допустимых концентраций для воды воздуха. Это отличие объясняется тем, что поступление вредных веществ в организм человека из почвы происходит через контактирующие с почвой объекты (воздух, воду, растения).

ПДКП – это такая концентрация химического вещества (в мг на кг почвы в пахотном слое), которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на способность почвы к самоочищению.

15

Существуют 4 разновидности ПДКП в зависимости от путей миграции химических веществ в сопредельные среды:

ТВ – транслокационный показатель, характеризующий переход веществаизпочвычерезкорневуюсистемувзеленуюмассуиплодырастений;

МА – миграционный воздушный показатель, характеризующий переход химического вещества из почвы в атмосферу;

СибАДИМВ – миграционный водный показатель, характеризующий переход х м ческого вещества из почвы в подземные грунтовые воды и водоисточн ки;

ОС – общесан тарный показатель, характеризующий влияние химического вещества на способность почвы к самоочищению и на живое населен е почвы.

В случае пр менения новых химических соединений, для которых отсутствует ПДКП, проводят расчет временно допустимых концентрац й (ВДКП) по формуле

ВДКП = 1,23 + 0,48ПДКПР,

где ПДКПР – предельно допустимая концентрация для продуктов (овощные плодовые культуры), мг/кг.

Ход ла ораторной работы

Реактивы:

- 10%-ная азотная кислота (HNO3); - 10%-ная соляная кислота (HCl);

- 0,1 н. раствор нитрата серебра (AgNO3); - 20%-ный раствор хлорида бария (BaCl2);

- 4%-ный раствор оксалата аммония ((NH4)2C2O4); - 10%-ный раствор роданида калия (KCNS);

- красная кровяная соль (K3[Fe(CN)6]). Оборудование приборы:

- колбы ёмкостью 250 см3 – 4 шт.; - фильтры, воронки – 2 шт.; - чашки фарфоровые – 2 шт.; - палочки стеклянные –1 шт.;

-весы;

-фарфоровая ступка с пестиком;

-пробирки – 6 шт.

Опыт 1. Качественный анализ водной вытяжки почвы.

Из каждого образца почвы отбирают методом квартования среднюю пробу, тщательно растирают пестиком в фарфоровой ступке.

16

На весах берут навески почв по 10 г и переносят в колбы ёмкостью 250 см3, куда наливают с помощью цилиндра по 50 см3 дистиллированной воды. Колбы несколько раз взбалтывают. Содержимое отстаивают 5…10 мин и фильтруют по палочке через воронки с бумажными фильтрами в колбы ёмкостью по 100 см3. Фильтры должны плотно прилегать

две пробирки по 5 см3 каждой отфильтрованной жидкости (фильтрата), добавить по 3…4 капли 10%-ной азотной кислоты и по каплям добавлять 0,1 н. раствор нитрата серебра.

При наличии хлоридов нитрат серебра реагирует с ними по схеме

NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3.

Хлорид серебра выпадает в виде осадка. Реакция эта весьма чувствительна.

Выпадение белого хлопьевидного осадка указывает на присутствие хлоридов в количестве десятых долей процента и более. При содержании хлоридов в количестве сотых долей процента осадок не выпадает, но наблюдается ясная опалесценция раствора. Появление слабой опалесценции указывает на незначительное присутствие в почве хлоридов (тысячные доли процента).

17

Определение сульфатов (SО42-). С помощью цилиндра отмерить в две пробирки по 3 см3 каждой отфильтрованной жидкости (фильтрата), добавить по 3…4 капли 10%-ной соляной кислоты и по 2 см3 20%- ного раствора хлорида бария. Растворы в пробирках медленно нагреть до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция

Na2SO4 + BaCl2 = 2 NaCl + BaSO4↓.

СибАДИсодержании кальция в количестве десятых долей и единиц процента. При содержании кальция в количестве сотых долей процента наблюдается не осадок, а легкое помутнение раствора. Ионы Са2+ могут быть связаны с токсичной солью CaCl2 и нетоксичными солями

ульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического

осадка. Образован е ясно видимого белого осадка свидетельствует о

содержан сульфатов в количестве нескольких десятых долей процента более. С льная муть указывает на содержание сульфатов в количестве сотых долей процента. Слабая муть, заметная лишь на черном фоне, о разуется при содержании сульфатов в количестве тысячных долей процента. Ионы SO42- могут быть связаны с солями

Ca(NO3)2 , Ca(HCO3)2.

Опыт 2.Качественный анализ солянокислой вытяжки почвы.

Остатки на фильтрах от фильтрования водных вытяжек стеклянной палочкой переносят в колбы, где находились исходные навески. В колбы с пробами почв наливают по 50 см3 10%-ной соляной кислоты. Содержимое колб несколько раз взбалтывают в течение 30 мин затем отстаивают 5 мин. После этого фильтруют в колбы емкостью 100 см3.

В солянокислую почвенную вытяжку переходят подвижные формы железа. В почвенном растворе железо находится в форме свободных ионов и в составе комплексов с органическими и неорганическими (OH-, F-, Сl2-, CO32-, HPO42-) ионами. Присутствие в растворе фульвокислот ведет к повышению концентрации железа на порядок и выше. В кислых почвах с избыточным увлажнением в составе подвижных соединений преобладает Fe2+, оказывающее токсичное дейст-

18

вие на растения (нарушаются окислительно-восстановительные процессы и кислородный обмен).

Концентрация железа в почвенном растворе зависит от процессов осаждения и растворения Fe(OH)3. Коллоиды Fe(OH)3 выпадают в осадок при изменении рН, содержания органического вещества и ми-

неральных солей.

СибАДИсолями CaSO4 СаСОз, а анионы SO42- – с солью CaSO4. Результаты на людений занести в табл. 2.1.

Определение ионов железа (Fe2+, Fe3+). Для определения ионов

Fe2+ в две проб рки налить по 2 см3 фильтратов, добавить по 1…2 капли раствора красной кровяной соли. Появляющееся синеватое окра-

шиван е указывает на присутствие соединений Fe2+.

Для определен я ионов Fe3+ в две пробирки налить по 2 см3 фильтратов, добав ть по 4…5 капель 10%-ного раствора роданида ка-

лия. При нал ч онов Fe3+ раствор окрашивается в красный цвет. По интенс вности окрашивания судят об их количестве.

Определен е сульфатов (SO42-) и ионов кальция (Ca2+). Каж-

дую пробу отб рают в 2 про ирки по 5 см3 фильтрата и производят качественное определение ионов SO42- и Ca2+, как это было описано в

опыте 1.

В солянокислой вытяжке катионы Ca2+ связаны с нетоксичными

Вопросы и задания для защиты лабораторной работы

1. Что такое почва?

2. Из каких фаз состоит почва?

3. Каков состав твердой фазы почвы? айте классификацию почв по размерам частиц.

4. Каков минеральный состав почв?

5. Каков органический компонент почв?

6. Какова биологическая составляющая почв? Что такое «плодородие почвы»?

7. Каков компонентный состав загрязнений придорожных территорий?

8. По каким направлениям ведут борьбу с зимней скользкостью? 9. Каковы основные способы борьбы с зимней скользкостью? 10. Какова классификация почв по степени загрязнения?

11. Что такое ПДКП ? Назовите её разновидности.

12. Когда применяется ВДКП ? Какова формула её расчета?

19