Экологическая экспертиза природно-территориальных комплексов. Учебно-методическое пособие к практическим занятиям
.pdfПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1
Оцените природный потенциал загрязнения атмосферы в регионе размещения, используя карту (рис. 3.1) по следующим вариантам:
1.Севр Европейской часть России
2.Центральная часть Сибири
3.Юг Европейско части России
4.Север Западной Сибири
5.Поволжье
6.Дальневосточное Приморье
7.Север Сибири
8.Прибайкалье
9.Восточная Сибирь
10.Урал
11.Южная часть Сибири
12.Центральная Якутия
13.Саяны и Алтай
14.Арало-Каспийский регион
15.Северный Кавказ
Используя картосхему районирования территории по ПЗА и текстовую характеристику к ней, дайте характеристику ПЗА в регионе размещения.
Задание 2
Сравните условия рассеивания выбросов в атмосфере в двух произвольно выбранных пунктах России. Заполните таблицу 3.1.
21
|
|
|
|
ПЗА |
высокий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
районах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Густотаречнойсети |
0,4-0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПЗА(атмосферызагрязнения) в двух |
|
|
|
|
|
|
|
|
способствующие,Факторысамо- |
|
|
Безморозныйпериод(ней/год) |
103 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
атмосферыочищению |
(кВТ*ч/м*год) |
50758-5500-350 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
доляУФ-радиации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ккал/см*год) |
|
|
|
|
|
|
|
|
суммарнаярадиация, |
|
|
|
|
|
|
|
|
грозы(днейвгод) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
осадки,мм/год(равнина–горы) |
|
|
|
|
потенциалаСравнение |
|
|
|
|
|
|
|
|
способст,Факторызагрязнениювующие |
атмосферы |
(%вгод) |
1330-2085≈5,7 |
|
|
|
||
опасныескоростиветра |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
туманы(дни) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штили(%вгод) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(%вгод) |
|
|
|
|
– |
|
|
|
изотермическиеинверсии |
|
|
|
|
Таблица3.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристикавоз- |
переносадушного |
воздушногопереноса |
40≈СВ→ЮЗ7 |
|
|
|
||
коэффициентинтенсивности |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гопереноса |
|
|
|
|
|
|
|
|
абсолютноезначениевоздушно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
направлениегодовогопереноса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пункт |
Пример: Норильск |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
ВОПРОСЫ ДЛЯ БЕСЕДЫ
1.Как Вы понимаете термин природный потенциал загрязнения атмосферы?
2.От чего зависит ПЗА?
3.Где лучше размещать промышленный объект – на территории с низким или высоким ПЗА?
4.Рационально ли размещать в России промышленные объекты на территориях с очень низким потенциалом загрязнения атмосферы и почему?
5.Что такое метеорологический потенциал загрязнения атмосферы?
23
ЗАНЯТИЕ 4 КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД
Цель занятия: изучить основные критерии оценки загрязнения поверхностных вод, научиться рассчитывать гидрохимический индекс загрязнения вод.
БАЗОВЫЙ МАТЕРИАЛ
Оценка качества поверхностных вод (прежде всего степени их загрязненности) относительно хорошо разработана и базируется весьма представительном пакете нормативных и директивных документов, использующих прямые гидрохимические и гидрологические методы и критерии оценки.
Гидрохимический индекс загрязнения воды (ИЗВ) позволяет сравнивать водные объекты между собой, характеризуют изменения качества воды. ИЗВ – это сумма нормированных к ПДК значений концентраций шести главных поллютантов: в качестве обязательных – БПК5 и растворенный кислород, а также четыре ингредиента с максимальным значением.
ИЗВ установлен Госкомгидрометом СССР и относится к категории показателей, наиболее часто используемых для оценки качества водных объектов Этот индекс является типичным аддитивным коэффициентом и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов:
1 |
* ∑i=1n |
Ci |
|
|
ИЗВ= |
|
|
(4.1) |
|
n |
ПДКi |
|||
где:
24
Ci – концентрация компонента (в ряде случаев – значение физикохимического параметра);
n – число показателей, используемых для расчета индекса, n= 6;
ПДКi – установленная величина норматива для соответствующего типа водного объекта.
Для расчета индекса загрязнения вод для всего множества нормируемых компонентов, включая водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК5 и содержание растворенного кислорода, находят отношения Ci / ПДКi фактических концентраций к ПДК и полученный список сортируют. ИЗВ рассчитывают строго по шести показателям, имеющим наибольшие значения приведенных концентраций, независимо от того превышают они ПДК или нет.
При расчете ИЗВ для составляющих Ci / ПДКi по неоднозначно нормируемым компонентам применяется ряд следующих условий:
1.для биологического потребления кислорода БПК5 (ПДК – не более 3 мг O2/дм3 – для водоемов хозяйственно-питьевого водопользования и не более 6 мг O2/дм3 – для водоемов хозяйственно-бытового и куль-
турного водопользования) устанавливаются специальные значения нормативов, зависящие от самого значения БПК5:
Показатель БПК (мг О2/л) |
Значение норматива ПДК |
Менее 3 |
3 |
От 3 до 15 |
2 |
Свыше 15 |
1 |
2.концентрация растворенного кислорода нормируется с точностью до наоборот: его содержание в пробе не должно быть ниже 4 мг/дм3, поэтому для каждого диапазона концентраций компонента устанавливаются специальные значения слагаемых Ci/ПДКi:
25
Концентрация (мг О2/л) |
Значение слагаемого Ci / ПДКi |
Более или равно 6 |
6 |
Менее 6 и до 5 |
12 |
Менее 5 и до 4 |
20 |
Менее 4 и до 3 |
30 |
Менее 3 и до 2 |
40 |
Менее 2 и до 1 |
50 |
Менее 1 |
60 |
3.для водородного показателя pH действующие нормативы для воды водоемов различного назначения регламентируют диапазон допустимых значений в интервале от 6,5 до 8,5, поэтому для каждого сверхнормативного значения pH, выходящего за границы этого диапазона, уста-
навливаются специальные значения слагаемых Ci / ПДКi:
Значения рН ниже |
Значения рН выше |
Значение |
диапазона нормы (< 6.5) |
диапазона нормы |
слагаемого |
|
(> 8.5) |
Ci / ПДКi |
Менее 6,5 до 6 |
Свыше 8,5 до 9 |
2 |
Менее 3 до 5 |
Свыше 9 до 9.,5 |
5 |
Менее 5 |
Свыше 9,5 |
20 |
В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (табл. 4.1).
Устанавливается требование, чтобы индексы загрязнения воды сравнивались для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее), а также с учетом фактической водности текущего года.
26
Таблица 4.1. – Классы качества вод в зависимости от значения ИЗВ
Класс качества |
Характеристика состояния каче- |
Значение ИЗВ |
воды |
ства воды |
|
|
|
|
I |
«очень чистая» |
0,3 |
|
|
|
II |
«чистая» |
0,3 – 1,0 |
|
|
|
III |
«умеренно загрязненная» |
1,0 – 2,5 |
|
|
|
IV |
«загрязненная» |
2,5 – 4,0 |
|
|
|
V |
«грязная» |
4,0 – 6,0 |
|
|
|
Vi |
«очень грязная» |
6,0 – 10,0 |
|
|
|
VII |
«чрезвычайно грязная» |
>10 |
|
|
|
Показатель химического загрязнения воды (ПХЗ-10) – суммарный по-
казатель химического загрязнения вод, названный «формализованным», рассчитывается по десяти соединениям, максимально превышающим ПДК с использованием формулы суммирования воздействий:
ПХЗ-10= |
С1 |
|
+ |
С2 |
+ ...+ |
С10 |
(4.2) |
ПДК |
1 |
ПДК |
ПДК |
||||
|
|
|
2 |
|
10 |
|
где:
ПДКi – рыбохозяйственные нормативы;
Сi – концентрация химических веществ в воде.
При определении ПХЗ-10 для химических веществ, по которым «относительно удовлетворительный» уровень загрязнения вод определяется как их «отсутствие», отношение С/ПДК условно принимается равным 1.
Для установления ПХЗ-10 рекомендуется проводить анализ воды по максимально возможному числу показателей.
Комбинаторный индекс загрязненности. В гидрохимической практике используется и несколько измененный, по сравнению с ИЗВ, метод интегральной оценки качества воды, по совокупности находящихся в ней загрязняющих веществ и частоты их обнаружения. В этом методе для каждого ингредиента на основе фактических концентраций рассчитывают баллы кратности превышения
27
ПДКвр – Кi , повторяемости случаев превышения Нi, а также общий оценочный балл – Bi :
Кi= |
Ci |
|
(4.3) |
|
ПДК |
||||
|
i |
|
||
Нi= |
NПДКi |
(4.4) |
||
Ni |
||||
|
|
|||
Bi=Кi*Hi |
(4.5) |
|||
где:
Сi – концентрация в воде i-го ингредиента;
ПДКi – предельно допустимая концентрация i-го ингредиента для водоемов рыбохозяйственного назначения;
NПДКi – число случаев превышения ПДК по i-му ингредиенту; Ni – общее число измерений i-го ингредиента.
Ингредиенты, для которых величина общего оценочного балла больше или равна единице, выделяются как лимитирующие показатели загрязненности (ЛПЗ). Комбинаторный индекс загрязненности рассчитывается как сумма общих оценочных баллов всех учитываемых ингредиентов. По величине комбинаторного индекса загрязненности устанавливается класс загрязненности воды.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
Задание 1
В ноябре 2010 г. сотрудниками ГУП СК «Ставропольский ЦГМПР» с целью выявления источников загрязнения было проведено обследование бассейна р. Третья Речка и взяты на анализ пробы природных и сточных вод, поступающих в реку. Опробование проводилось по следующим створам:
28
•проба № 358 – створ 31-31, Левый приток р. Третья Речка, Северозападная промзона;
•проба № 359 – створ 31-14, р. Третья Речка, ниже Шпаковской птицефабрики;
•проба № 360 – створ 31-15, р. Третья Речка, под мостом рядом со свинофермой;
•проба № 361створ 31-11 (1), Ставропольская птицефабрика, сброс;
•проба № 362 – створ 31-11, Ставропольская птицефабрика, дренажный сброс;
•проба № 363 – створ 31-29, р. Третья Речка, ниже Ставропольской птицефабрики.
Ниже в таблице приведены результаты опробования только по тем ингредиентам, концентрации которых превышают предельно-допустимые. Концентрации указаны в долях ПДК.
Таблица 4.2 – Результаты количественного химического анализа проб вод
|
|
р. Третья Речка |
|
|
|
|
||
|
|
|
Кратность превышения ПДК |
|
||||
|
ПДК, |
|
|
|||||
Ингредиент |
рыб-хоз, |
|
|
|
|
|
|
|
проба |
проба |
|
проба |
проба |
проба |
проба |
||
|
мг/дм3 |
358 |
359 |
|
360 |
361 |
362 |
363 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БПК5 |
2,25 |
2,5 |
2,6 |
|
2,6 |
2,8 |
2,5 |
1,5 |
Ион аммония |
0,5 |
7,6 |
4 |
|
7,6 |
38,4 |
2,9 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нитрит-ион |
0,08 |
2,4 |
1,7 |
|
1,5 |
19,6 |
1,3 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фосфат-ион |
0,2 |
1,8 |
- |
|
1,8 |
22,4 |
2,3 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Железо |
0,1 |
3,2 |
2,1 |
|
2,8 |
10,3 |
3,4 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Медь |
0,001 |
3 |
3 |
|
- |
6 |
5 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цинк |
0,01 |
- |
- |
|
- |
- |
- |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свинец |
0,006 |
7,5 |
- |
|
- |
3,3 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Марганец |
0,01 |
72,9 |
- |
|
- |
- |
- |
7,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нефтепродукты |
0,05 |
2,6 |
6,2 |
|
4,6 |
5,2 |
3,6 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29 |
|
|
|
|
|
Дайте письменный анализ состояния водотока. Какие виды производств оказывают наибольшее воздействие на гидрохимические параметры реки? Почему превышения обнаружены именно по указанным ингредиентам? Увеличится ли концентрация загрязняющих веществ в реке при увеличении ливневого стока?
Задание 2
По результатам исследований воды в реке Ташла были проведены исследования и оформлены протоколы КХА. Обобщенная информация по результатам работ приедена в таблице 4.3. Изучив базовый материал к настоящему занятию, оцените качество водотока. Выявите наиболее информативный критерий.
Таблица 4.3. – Сведения о результатах КХА проб воды р. Ташла
|
|
Дата отбора проб |
|
|
|
Наименование |
|
|
|
|
|
27.07.2012 |
18.08.2012 |
08.09.2012 |
|
29.09.2012 |
|
ингредиента |
|
|
|
|
|
|
Концентрация |
ингредиента, |
мг |
/дм3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
Ион аммония |
0,12 |
0,11 |
0,12 |
|
0,22 |
|
|
|
|
|
|
Железо общее |
0,48 |
0,31 |
0,14 |
|
0,23 |
|
|
|
|
|
|
Кадмий |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Магний |
40,1 |
26,7 |
31,1 |
|
24,3 |
|
|
|
|
|
|
Марганец 2+ |
0,15 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Медь |
0,004 |
0,002 |
0,003 |
|
0,008 |
|
|
|
|
|
|
Нитрат-ион |
22,6 |
12,8 |
10,1 |
|
385 |
|
|
|
|
|
|
Нитрит-ион |
1,7 |
0,75 |
1,134 |
|
0,712 |
|
|
|
|
|
|
Свинец |
0 |
0,001 |
0,002 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
СПАВ |
0,8 |
0 |
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Сульфаты |
216 |
245 |
252 |
|
207 |
|
|
|
|
|
|
Хлориды |
59,5 |
59,6 |
62,4 |
|
70,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
