Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Охрана окружающей среды. Учебное пособие для проведения практических занятий
.pdf
мг/кг почвы.
⋅
⋅
=
−
⋅
2. Определяется объем W и масса М плодородного слоя почвы на участ-
ке по формулам:
=
,SHW
pWM
П
где H – мощность почвенного слоя, м; S – площадь с/х объекта (участка),
м
2
, p
– плотность почвы, т/м
п
3
.
3. Масса осадка m, подлежащего размещению на участке, определяется
по вышеприведенной формуле материального баланса:
=
m
−
СС
)(
CCM
ФCM
,
СМОС
4. Максимальный объем осадка V, предназначенного для размещения на
участке, составит:
m
где p
V =
– плотность осадка, т/м3. Высота осадка будет равна:
ос
,
p
OC
h =
V
S
ЗАДАНИЕ 2
Одним из основных источников поступления ТМ в почву является автотранспорт. В результате автомобильной эмиссии происходит загрязнение
придорожных экосистем. Как правило, это загрязнение носит полиэлементный характер. При загрязнении почвы несколькими ТМ степень загрязнения
оценивается по величине суммарного показателя загрязнения.
Задача 2.1. Используя данные таблицы 23, рассчитайте суммарный по-
казатель загрязнения почвы (Zc) на разном расстоянии от автотрассы по
формуле:
n
)1(
−−=
nKZc
∑
i
=
Cu
1
,
где n – число определенных ингредиентов; К – коэффициент концентрации металла, равный частному от деления массовой доли i-го элемента в загрязненной и фоновой почвах. Полученные данные занесите в таблицу 24.
51
Таблица 23. – Содержание тяжелых металлов в почве придорожной эко-
−
системы, мг/кг
Расстояние
от трассы, м
5 1,23 22,0 44,9 19,8 44,9 13,8 22,5
10 1,15 20,6 44,3 18,8 43,3 13,3 22,5
15 1,15 19,9 43,6 18,8 43,3 12,8 20,0
20 1,00 19,3 43,5 17,8 43,3 12,8 20,0
30 0,70 13,5 42,8 17,8 41,6 12,8 20,0
40 0,70 13,5 39,9 17,3 41,6 12,3 17,5
60-200 (фон) 0,45 13,5 39,0 17,3 41,6 11,3 17,5
ОДК 2,00 130 220 132 80 Не установ-
Cd Pb Zn Cu Ni Co Cr
100
лен
Таблица 24. – Коэффициенты концентрации ТМ в почве и суммарный пока-
затель загрязнения
Расстояние от
трассы, м
5
10
15
20
30
40
Cd Pb Zn Cu Ni Co Cr
Коэффициенты концентрации (Кс)
Задача 2.1. Рассчитайте скорость накопления Cd, Pb, Zn в пахотном го-
ризонте почвы в зависимости от расстояния до автотрассы:
Vn
=
СпфCnз
,
t
Zc
где Vn – скорость накопления ТМ, мг/кг в год; Сnф – фоновое содержание ТМ в почве, мг/кг; Cnз – содержание ТМ в загрязненной почве, мг/кг; t –
период времени, в течение которого происходило загрязнение почвы (при-
52
нять равным 30 годам).
−
Задача 2.3. Рассчитайте, через сколько лет (при постоянной скорости
накопления ТМ в почве) содержание ТМ в почве придорожной экосистеме
достигнет уровня ОДК:
ОДК
=
T
СпзC
Vn
где Содк – ориентировочно допустимая концентрация (ОДК) ТМ в почве, мг/кг; Т – время достижения ОДК ТМ в почве. Полученные данные занесите в таблицу 25.
Таблица 25. – Время достижения ОДК ТМ в почве, годы
Расстояние
от трассы, м
5
10
15
20
30
Cd Pb Zn Cu Ni Cr
Время достижения ОДК ТМ в почве (Т)
40
Охарактеризуйте закономерности загрязнения почвы ТМ в придорожной
экосистеме? Загрязнение каким ТМ представляет наибольшую опасность для
придорожной экосистемы?
Используя результаты, полученные в работе, сформулируйте рекомендации по использованию земель в зоне влияния автотранспорта.
Задания для самостоятельного выполнения
Задание 1.
Выберите хорошо вам знакомый участков местности. Укажите типы и группы антропогенных нарушений почвы на нем, заполнив соответствующие графы в таблице 26.
53
Таблица 26. – Типы и группы антропогенных нарушений почвы
Группы нарушений В чем выражается
нарушение
Сельскохозяйственные
Лесохозяйственные
Промышленные
Строительные
Транспортные
Рекреационные
Место расположения наращенного участка
в пределах Ставропольского края
Задание 2. Руководствуясь информацией из задания 1, опишите наруше-
ния изучаемых участков почв, заполнив таблицу 27.
Таблица 27. – Описание антропогенных нарушений почв (местонахож-
дение: наименование населенных пунктов, улиц, дорог, рек, ориентиров и
т.п.)
Характеристика наруше-
ний
Площадь распространения
Признаки выявленных
нарушений
Стадия нарушения Начальная, развития и др. ______________________________
Вид антропогенных воздействий, явившихся
причиной нарушений
Характер воздействия Интенсивность – низкая, средняя, высокая, очень высокая;
Влияние на природный
Форма участка, протяженность, ширина, общая площадь и
т.п. _________________________________________________
Укажите, в чем выражаются нарушения:
____________________________________________________
_____________________________________________________
Укажите вид воздействия: ______________________________
_____________________________________________________
продолжительность, периодичность: _____________________
Укажите, в чем выражается влияние:
Описание нарушений
комплекс
Группа нарушений Укажите группу нарушений: _________________________
Возможные пути устранения (снижения) воздействия
_____________________________________________________
Впишите ваши предложения: ___________________________
_____________________________________________________
54
Вопросы для беседы
1. Какие задачи решает почва в биосфере?
2.
Какими земельными ресурсами обладает Россия, и какова их структу-
ра?
Какие типы эрозии почв и причины их появления вы знаете?
3.
Что такое рекультивация земель, ее этапы и способы?
4.
Какое значение для страны имеют запасы полезных ископаемых?
5.
В чем суть рационального использования полезных ископаемых?
6.
Какие меры и мероприятия должны обеспечивать рациональное ис-
7.
пользование полезных ископаемых?
8.
Какие мероприятия необходимо проводить для охраны природы при
добыче полезных ископаемых?
9.
Какое значение имеют рациональное использование земельных ре-
сурсов?
Темы для подготовки рефератов
1. Влияние добычи и использования полезных ископаемых на окружающую среду. Факторы нарушения ее состояния (геомеханические, гидрологические, химические и др.).
2. Структура земельного фонда мира. Перспективы расширения пахотного земледелия. Обеспечения удвоения численности населения – дорогой
предел его роста.
3. Нормирование и контроль загрязнения почв. Оценка химического загрязнения, гигиеническая оценка почв
. Шкала опасности загрязнения почв.
ЗАНЯТИЕ 6
ТЕМА: ЗАНРЯЗНЕНИЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ ПОРОГОВЫМИ
И БЕСПОРОГОВЫМИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМИ
Цель занятия: ознакомиться с загрязнителями продуктов питания и воз-
можностью его снижения.
Словарный диктант: экологический риск, канцерогены¸ продукты пита-
55
ния, генетически модифицированные организмы, способы загрязнение продуктов питания, доза загрязнеия.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
ЗАДАНИЕ 1
Задача 1.1.
Считается, что в течение года житель России съедает в среднем 130,8 кг хлебопродуктов. Предположим, что в хлебопродуктах обнаружены нитраты с содержанием, равным 37 мг/кг. Рассчитать индивидуальный
риск угрозы здоровью, если такими продуктами человек питается в течение
одного года. Пороговая мощность дозы нитратов в пищевых продуктах составляет 1,6 мг/кг·сут
.
С = 370 мг/кг,
М= 130,8 кг/год,
T
= 1 год,
Р
Р = 70 кг,
Т= 10950 сут,
H
= 1,6 мг/кг·сут.
D
Задача 1.2. За год взрослый житель России съедает в среднем 151 яйцо.
Рассчитать риск угрозы здоровью при употреблении в пищу яиц в течение
года, если яйца содержат хлор со средним содержанием 30 мг в одном яйце.
Пороговая мощность дозы хлора в пищевых продуктах составляет 0,1
мг/кг·сут.
С = 30 мг/шт,
f = 151 шт/год,
T
= 1 года,
Р
Р = 70 кг,
Т= 10950 кг·сут,
HD = 4,6·10
-2
мг/кг·сут.
Задача 1.3. За год взрослый житель России съедает в среднем 124 кг
картофеля. Рассчитать риск угрозы здоровью при употреблении в пищу картофеля в течение полугода, если он содержат тяжелый металл - кадмий со
56
средним содержанием, равным ПДК этого металла в картофеле и овощах, которая равна 0,03 мг/кг. Пороговая мощность дозы кадмия в пищевых продуктах составляет H
= 5 ·10
D
-4
мг/кг·сут.
С = 0,03 мг/кг,
М= 124 кг/год,
= 0,5 года,
T
Р
Р = 70 кг,
T =10950 сут,
HD = 5·10
-4
мг/кг·сут.
Задача 1.4. Анализ проб яиц показал, что содержание меди и цинка в
них в три раза превышает значения ПДК этих металлов в яйцах, которые
равны соответственно 3 мг/кг и 50 мг/кг. Имеется ли риск угрозы здоровью,
если такие яйца будут употребляться в пищу в течение полугода? Значения
пороговой мощности дозы меди и цинка при поступлении с пищей равны
0,04 мг/кг·сут и 0,3 мг/кг·сут соответственно.
Концентрация меди в яйцах С1 = 9 мг/кг.
Концентрация цинка в яйцах С2 = 150 мг/кг.
Считается, что житель России за год съедает в среднем 151 яйцо. Если
масса одного яйца равна в среднем 50 г, то в течение одного года в организм
поступит 7,55 кг.
М=7,55 кг/год,
H
= 0,04 мг/кг·сут.
D(1)
H
= 0,3 мг/кг·сут.
D(2)
Т
= 0,5 года,
р
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Среднегодовое потребление молочных продуктов на душу населения в
России составляет 212,4 кг/год. Предположим, что в молочных продуктах содержится фенол в концентрации 15 мг/кг. Рассчитать риск угрозы здоровью
при употреблении в пищу таких молочных продуктов в течение полугода.
57
Пороговая мощность дозы для фенола при поступлении с пищей равна 0,6
мг/кг·сут.
С = 15 мг/кг,
М= 212,4 кг/год,
Т
= 0,5 года,
р
H
= 0,6 мг/кг·сут,
D
Р = 70 кг,
Т= 10950 сут.
Задача 1.5. Среднегодовое потребление растительного масла на душу
населения в России составляет 10 кг/год. Предположим, что в растительном
масле содержится тетраэтилсвинец (если поле находится вблизи шоссе, то
тетраэтилсвинец может попасть в почву в результате осаждения выхлопных
газов) в концентрации 1 мг/кг. Существует ли риск угрозы здоровью при
употреблении в пищу такого растительного масла в течение года? Пороговая
мощность дозы для тетраэтилсвинца при поступлении с пищей равна 1,2·10
-7
мг/кг·сут.
С = 1 мг/кг,
М= 10 кг/год,
Т
= 1 год,
р
Р = 70 кг,
T = 10950 сут,
HD = 1,2·10
-7
мг/кг·сут.
Задача 1.6. Установлено, что винилхлорид может переходить из буты-
лок, изготовленных из полимерного материала - полихлорвинила, в воду и
алкогольные напитки (включая пиво), в результате чего его концентрация в
жидкости может составить 10-20 мг/л. Скорость перехода пропорциональна
времени хранения бутылок.
Пусть в некоторой партии бутылок пива содержание винилхлорида составляет в среднем 10 мг/л. Пиво этой партии пьют люди в течение полугода,
каждый из них выпивает при этом в среднем 60 литров. Существует ли риск
58
угрозы здоровью? Пороговая мощность дозы винилхлорида при поступлении
с водой или пищей - 3·10-3 мг/кг·сут.
С =10 мг/л,
М= 120 л/год,
Т
= 0,5 года,
р
Р = 70 кг,
Т
=10950 сут,
HD = 3·10
-3
мг/кг·сут.
Задача 1.7. В России потребляется, в среднем, М = 28,1 кг капусты на
душу населения в год. Анализ проб капусты, выращенной в некоторой местности, показал, что содержание меди и цинка в ней в два раза превышает
значения ПДК этих металлов в свежих овощах, которые равны соответственно 5 мг/кг и 10 мг/кг. Имеется ли риск угрозы здоровью, если такая капуста
будет потребляться в течение полугода? Значения пороговой мощности дозы
меди и цинка при поступлении с пищей равны 0,04 мг/кг·сут и 0,3 мг/кг·сут
соответственно.
Концентрация меди в капусте С1 = 10 мг/кг.
Концентрация цинка в капусте С2 = 20 мг/кг.
М =28,1 кг/год,
H
= 0,04 мг/кг·сут.
D(1)
H
= 0,3 мг/кг·сут.
D(2)
Т
= 0,5 года,
р
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Задача 1.8. Предельно допустимая концентрация пестицида ДДТ в мясе
составляет 0,1 мг/кг. Считается, что житель России съедает в год в среднем
26,6 кг мясопродуктов. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, употребляющего в течение 3 лет мясопродукты, в которых содержание ДДТ превышает его ПДК в мясе в 2 раза. Пороговая мощность дозы ДДТ при поступлении с пищей равна 5·10-4 мг/кг·сут.
59
С = 2 х 0,1 мг/кг = 0,2 мг/кг,
М = 26,6 кг/год,
Т
= 3 года,
р
HD = 5·10
-4
мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Задача 1.9. Предельно допустимая концентрация пестицида ДЦТ в саха-
ре составляет 0,005 мг/кг. Считается, что житель России съедает в год в
среднем 19,7 кг сахара. Рассчитать риск угрозы здоровью человека, употребляющего в течение 5 лет сахар, в котором содержание ДЦТ превышает его
ПДК в 3 раза. Пороговая мощность дозы ДЦТ при поступлении с пищей равна 5·10 -4 мг/кг·сут.
С = 3 х 0,005 мг/кг = 0,015 мг/кг,
М = 19,7 кг/год,
T
= 5 лет,
р
HD = 5·10
-4
мг/кг·сут,
Р = 70 кг,
Т = 30 лет.
Указания к решению задачи
Если решаются задачи, связанные с потреблением продуктов питания, то
среднесуточное поступление токсиканта с пищей т, приведенное к 1 кг массы тела человека, вычисляют по формуле:
TMC
××
m
=
P
TP
×
где С - концентрация токсиканта в рассматриваемом пищевом продукте;
М – количество продукта, потребляемого за один год; Тр - количество лет, в
течение которых потребляется рассматриваемый продукт;
Величины Р и Т - такие же, как и в формуле для поступления с воздухом
или водой. Величина m имеет размерность мг/кг·сут.
После того, как вычислено среднесуточное поступление токсиканта, от-
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]