Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ekologia (2) / nurkeev_ekologia.pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
10.68 Mб
Скачать

Экология

2) полученные величины объединяются в суммарный показатель, который учитывает воздействие нескольких веществ.

Расчет индексов загрязнения атмосферного воздуха. Для оценки загрязненности атмосферного воздуха используется индекс

загрязненности

атмосферы и обозначают ИЗА, а качества поверх-

ностных вод – ИЗВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатели качества в санитарно-гигиеническом мониторинге

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

комплексные оценки

 

 

 

 

индексы загрязнений (ИЗ)

 

 

 

 

санитарного состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

природных объектов по

 

 

 

атмосферы

воды

 

 

совокупности измеряемых

 

 

 

 

ИЗА

ИЗВ

 

 

показателей

 

 

 

 

 

 

 

(рис.16.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды

атмосферы почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

водоемов

 

(табл.16.2)

 

 

личинки мух

 

 

 

(табл.16.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

яйца гельминтов

 

 

 

 

физические

 

 

коли-титр

 

 

 

(взвеси, рН, запах)

 

титр анаэробных бактерий

 

 

 

 

химические(О2, БПК5,NH4+)

 

 

санитарное число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гидробиологические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(титр кишечной палочки,

 

 

 

 

 

 

 

 

сапрофитовые бактерии, БПЗ4 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

воды водных объектов I и П категорий (табл.16.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Органолептический ЛПВ (запах, привкус)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Токсикологический ЛПВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общесанитарный ЛПВ (БПК20, О2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Бактериологический ЛПВ (ЛПКП)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Индекс загрязнения (0, 1, 2, 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.16.8. Показатели качества элементов природной среды

 

 

Расчет ИЗА начинается с нахождения отношения измеренной

концентрации i-го вещества Сi к его ПДКi i):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аi = Сi / ПДКi ,

 

 

(16.1)

 

 

а – принимает значения от 1 до 9;

БПЗ – биологический показа-

тель загрязнения, т.е. отношение числа одноклеточных организмов, не содержащих хлорофилла (В), к общему числу одноклеточных, включая

205

Экология

водоросли, содержащие хлорофилл (А); БПЗ =В/(А+В)·100%; ЛПКП – число колоний лактозоположительных палочек в 1 л воды.

По величине Аi можно оценить действие концентраций различных веществ в сопоставимых единицах.

Далее вводят весовые коэффициенты для учета характера воздействия веществ, а также выбирают вид функции j.

Таблица 16.1

Комплексная оценка санитарного состояния водоема по совокупности физических, химических и гидробиологических по-

казателей (по С.М.Драчеву, 1964, с изменениями)

 

Физические показатели

Химические показатели

Гидробиологические

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п-ли

 

Степень

Взве-

 

рН

Запах,

02,

БПК5

 

NH4+,

Титр

Сапро

БП342,

загрязне-

шенные

 

баллы

%

мг/л

 

мг/л

 

кишеч-

фитн.

%

ния

вещ-ва,

 

 

 

 

 

 

 

ной

бакте-

 

 

мг.л

 

 

 

 

 

 

 

 

палоч-

рии,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки, мл

кол/мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень

1 – 3

 

6,5 - 8,0

1

95

0,5

-

0,05

 

10 - 100

а·101

0 – 5

чистые

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистые

4 – 10

 

6,5 - 8,5

2

80

1,1

-

0,10

 

< 10'

а·102

6 – 10

 

 

 

 

 

 

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Умеренно

11 – 19

6,0 - 9,0

3

70

2,0

-

0,20

-

< 5·102

а· 103

11-20

загрязнен-

 

 

 

 

 

2,9

 

0,30

 

 

 

 

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Загряз-

20 – 50

5,0 - 6,0

4

60

3,0

-

0,40

-

< 5·102

а ·104

2160

ненные

 

 

9,0 - 10,0

 

 

3,9

 

1,00

 

5·103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Грязные

51

5,0 - 6,0

5

30

4,0

-

1,10

-

<5·103

а· 105

6199

 

100

 

9,0 - 10,0

 

 

10,0

 

3,00

 

1·103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень

> 100

 

2,0 - 4,0

> 5

0

> 10,0

 

> 3,0

 

< 1·10-3

> а 106

100

грязные

 

 

11,0 - 3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а – принимает значения от 1 до 9.

БПЗ – биологический показатель загрязнения, т.е. отношение числа одноклеточных организмов, не содержащих хлорофилла(В), к общему числу одноклеточных, включая водоросли, содержащие хлорофилл (А). БПЗ=В/(А+В)· 100 %.

206

Экология

Таблица 16.2 Комплексная оценка санитарного состояния почв

(по Г. В. Стадницкому, А. Н. Родионову, 1996)

 

 

 

 

Показатели

 

 

 

Состояние

 

 

 

 

 

 

Личинки мух в

Яйца

гель- Коли-титр

Титр

-

анаэСанитарное

Почвы

 

0,25 м3 почвы,

минтов,

 

робных

 

число

 

 

экз.

экз./кг

 

бактерий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Чистая

 

0

0

>1

> 0,1

 

0,98 - 1,00

Слабо

заг з-

Единично

До 10

1,0 – 10-1

0,1 – 10-1

 

0,85 - 0,98

ненная

 

 

 

 

 

 

 

Загрязненная

10 – 25

11 – 100

10 – 103

10-3 – 10-5

 

 

Сильно

загряз-

> 25

> 100

< 10-3

< 10-5

 

< 0,70

ненная

 

 

 

 

 

 

 

Таблица16.3 Гигиеническая классификация водных объектов

по степени загрязнения (по СанПиН-4630-88)

 

 

Оценочные показатели для водных объектов 1 и 2 категорий

Класс

Степень

Органолептическй

Токси-

Общесанитарный

Бактри

Индекс

ЛПВ

 

кологич.

ЛПВ

 

 

ологич.

загряз-

каче-

загрязне-

 

 

 

 

 

ЛПВ

 

 

 

ЛПВ

нения

ства

ния

 

 

 

 

 

 

 

Запах,

Степень

Степень

БПК20

02,

ЛПКП',

 

 

 

привкус,

превыш

превыш

К,о

мг/л

кол./л

 

 

 

баллы

ПДК

ПДК

 

 

 

 

 

 

 

 

(sорг)

I

П

 

 

 

 

 

 

(Sтокс.)

 

 

 

1

Допусти-

2

1

1

3

6

4

10

0

 

мая

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Умеренная

3

4

3

6

8

3

104- 105

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III

Высокая

4

8

10

8

10

2

105- 106

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

Чрезвы-

> 4

> 8

> 100

> 8

> 10

< 1,0

> 106

3

 

чайно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

высокая

 

 

 

 

 

 

 

 

Вначале вычисляют средние значения полученных показателей Аi, затем - индекс загрязнения атмосферного воздуха ИЗА:

207

 

 

 

 

 

Экология

 

-1 é

1

к

ù

 

ИЗА =j

ê

 

åj( Аi

)ú

(16.2)

 

 

ë

к i=1

û

 

где j (z) – монотонно возрастающая функция; j -1 (z) - обратная функция; k - число показателей, используемых в расчете.

Функция j(z) должна учитывать известные закономерности воздействия всех определяемых загрязняющих веществ на те или иные объекты.

Частными случаями формулы (16.2) являются: j´(z) = z – среднее арифметическое; j´´(z) = ln z - среднее геометрическое; j ´´´(z) = z2 - среднее квадратичное.

Среднее геометрическое равно нулю, если хотя бы одно из слагаемых равно нулю.

ИЗА можно рассчитать с учетом средних ассоциативных с дополнительным взвешиванием членов суммы (весовых) аi :

где а1 + а2 + ... + аk = 1, аk ³ 0.

Таким образом, с помощью аi можно учесть разницу в характере воздействия различных веществ.

За средневзвешенное значение можно принять максимальное значение показателя Аi из ранжированного ряда А1 ³ А2 ³ Аk :

ИЗА = Аi = Аmax .

Если использовать в расчетах средневзвешенное арифметическое,

то формула примет вид:

 

ИЗА = 1 / k å(ai Ai)

(16.3)

При квадратичном осреднении, которое подчеркивает

вклад ве-

ществ с наиболее высокими по отношению к их ПДК концентрациями, расчет ведут по формуле:

ИЗА = [1/k å(ai Ai2)]½

(16.4)

Существует методика расчета ИЗА, учитывающая класс опасности загрязняющих веществ. Часто в качестве ИЗА используют макси-

мальный показатель из числа полученных:

 

 

И3А =(аiАi)max .

(16.5)

В США, например, ИЗА воздуха, рассчитывают по максимально-

му значению из измеренных показателей.

 

На рис. 16.9 показаны

значения

индексов

при арифметическом

(j'), геометрическом (j") и квадратичном (j"')

осреднении в случае

присутствия в воздухе пяти примесей с различной концентрацией:

А1

(взвесь) = 0,1;

А2

(СО) = 0,1;

A3

(NO) = 05;

A4

(SO2) = 0,9;

208

Экология

A5 (NO2) = 0,9.

Рис. 16.9. Индексы загрязнения воздуха ИЗА при различных видах функции j (по Балацкому О.Ф. и др., 1984)

Расчет индекса загрязнения природных вод (ИЗВ). ИЗВ можно рассчитать разными способами. Приведем в качестве примера метод расчета, рекомендованный нормативным документом, который явля-

ется неотъемлемой

частью Правил охраны поверхностных вод

(1991) – СанПиН 4630-88.

 

1)

измеряют концентрации загрязняющих веществ;

2)

группируют их

по лимитирующим признакам вредности–

ЛПВ (органолептическому, токсикологическому и общесанитарному); 3) затем для первой и второй(органолептический и токсикологи-

ческий ЛПВ) групп рассчитывают степень отклонения(Аi) фактических концентраций веществ (Ci от их ПДК, так же, как и для атмосферного воздуха (1);

4) далее находят

суммы показателей i Адля

первой и второй

групп веществ:

n

 

 

 

 

S = å( Ai )

(16.6)

 

i=1

 

где S – сумма Аi

для веществ, нормируемых

по органолептиче-

скому (Sорг) и токсикологическому (Sтокс)ЛПВ;

n – число суммируемых показателей качества воды. Кроме того, для определения ИЗВ используют:

- величину растворенного в воде кислорода и БПК и т.д. (об-

20

щесанитарный ЛПВ); - бактериологический показатель – число лактозоположитель-

ных кишечных палочек (ЛПКП) в 1 л воды, запах и привкус.

209

Экология

Индекс загрязнения воды определяется в соответствии с гигиенической классификацией водных объектов по степени загрязнения (табл. 16.3.).

Сопоставляя соответствующие показатели (Sорг, Sорг, БПК20 и т. д.) с оценочными (см. табл.16.4.), определяют индекс загрязнения, степень загрязнения водного объекта и класс качества вод.

Индекс загрязнения определяют по наиболее жесткому значению оценочного показателя. Так, если по всем показателям вода относится к 1 классу качества, но содержание кислорода в ней меньше 4,0 мг/л (но больше 3,0 мг/л), то ИЗВ такой воды следует принять за 1 и отнести ее ко II классу качества (умеренная степень загрязнения).

От степени загрязнения воды водного объекта зависят виды -во допользования (табл.16.4).

Для оценки качества воды в странах СНГ используют методику расчета ИЗВ только по химическим показателям, но с учетом более жестких рыбохозяйственных ПДК. При этом выделяют не4, а 7 классов качества:

I – очень чистая вода (ИЗВ = 0,3); II – чистая (ИЗВ = 0,3 – 1,0);

III – умеренно загрязненная (ИЗВ = 1,0 – 2,5); IV – загрязненная (ИЗВ = 2,5 – 4,0);

Таблица 16.4 Возможные виды водопользования в зависимости

от степени загрязнения водного объекта (по СанПиН-4630-88)

Степень

Возможное использование водного объекта

 

загрязнения

 

 

Допустимая

Пригоден для всех видов водопользования населения практически

 

 

без каких-либо ограничений

 

 

 

 

Умеренная

Свидетельствует об опасности использования водного объекта для

 

 

культурно-бытовых целей. Использование как источника хозяйст-

 

 

венно-питьевого водоснабжения без снижения уровня химического

 

 

загрязнения на очистных водопроводных сооружениях может при-

 

 

вести к начальным симптомам интоксикации у части населения,

 

особенно при наличии веществ 1-го и 2-го классов опасности

 

 

на

Высокая

Безусловная опасность культурно-бытового водопользования

 

водном объекте. Недопустимо использование как источника хозяй-

 

ственно-питьевого водоснабжения из-за сложнос-ти удаления токси-

 

ческих веществ в процессе водоподготовки. Употребление для питья

 

воды может привести к появлению симптомов интоксикации и

 

развитию отдаленных эффектов, особенно при присутствии веществ

 

1-го и 2-го классов опасности

 

 

 

210

 

Экология

 

 

 

Чрезвычайно

Абсолютная непригодность для всех видов водопользования. Даж

высокая

кратковременное использование воды водного объекта опасно д

 

 

здоровья населения

 

 

 

 

V – грязная (ИЗВ = 4,0 – 6,0);

VI – очень грязная (ИЗВ = 6,0 – 10,0);

VII – чрезвычайно грязная (ИЗВ более 10,0).

16.3.3. Пример проведения мониторинга на радиоактивность

Работы, связанные с защитой ОС носят преимущественно плано- во-периодический характер и отражены на блок-схемах, представлен-

ных ниже (рис. 16.10 и 16.11).

211

Соседние файлы в папке ekologia (2)