Заняття №1
ТЕМА: Оцінки шкоди для людей та навколишнього природного середовища в результаті антропогенного забруднення довкілля
Мета заняття: Опрацювати методику визначення концентрації шкідливих речовин в довкіллі. Освоїти розв’язання завдань.
Визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі.
Важливими величинами, які характеризують вплив шкідливих речовин на живі організми (передусім людину) є гранично допустимі концентрації (ГДК) цих речовин в повітрі. ГДК шкідливих речовин у повітрі бувають трьох видів: максимально разова ГДКмр, середньодобова ГДКсд і робочої зони ГДКрз. Ці величини мають різну мету (ГДКмр і ГДКсд встановлюються для населених міст).
Гранично допустимі концентрації забруднюючих речовин в повітрі
Забруднююча речовина |
ГДК, мг/м3 | ||
ГДКМР |
ГЛКСД |
ГДКРЗ | |
Пил нетоксичний, цемент |
0,5 |
0,15 |
5,0 |
Діоксид сульфуру (SO2) |
0,5 |
0,05 |
1,0 |
Діоксид нітрогену (NO2) |
0,085 |
0,04 |
2,0 |
Оксид карбону (СО) |
5,0 |
3,0 |
20,0 |
Сірководень (N2S) |
0,03 |
0,005 |
- |
Аміак |
0,2 |
0,04 |
5,0 |
Кіптява |
0,15 |
0,05 |
3,0 |
Сполуки плюмбуму |
0,03 |
0,0003 |
0,05 |
Фенол |
0,01 |
0,003 |
0,3 |
Формальдегід |
0,035 |
0,003 |
0,5 |
Метиловий спирт (метанол) |
1,0 |
|
5,0 |
Бензин |
1,5 |
0,3 |
15/5 |
Бенз(а)пірен |
- |
0,000001 |
- |
Визначення концентрації шкідливих речовин у природних водоймах і стічних водах.
ГДК шкідливих речовин у природних водоймах встановлюють з врахуванням показників шкідливості, залежно від категорії прісних вод. ГДКВ і ГДКВР, які регламентують концентрацію шкідливих речовин у природних водоймах, мають різну мету. Значення ГДКВР для шкідливих речовин у більшості випадків менше від значення ГДКВ, що зумовлено високою чутливістю деяких гідробіонтів до дії токсичних речовин. Крім того, враховується явище біологічного накопичення токсичних інгредієнтів.
Гранично допустимі концентрації шкідливих речовин у водоймах
Речовина-забруднювач
|
ГДК, мг/дм3 | |
Для водойм І категорії (ГДКВ) |
Для водойм ІІІ-ІV категорії (ГДКВР) | |
Купрум (Cu2+) |
0,1 |
0,01 |
Арсен (As3+) |
0,05 |
0,05 |
Нікель (Ni2+) |
1,0 |
0,01 |
Нітрати (в перерахунку на нітроген) |
10,0 |
- |
Поліакриламід (ПАА) |
2,0 |
- |
Меркурій (Hg2+) |
0,005 |
0,0001 |
Сульфати (SO42-) |
500,0 |
- |
Нафта і нафтопродукти в емульгованому стані |
0,5 |
0,05 |
Феноли |
0,001 |
0,001 |
Контрольні завдання:
Завдання 1
Чи буде небезпечною для людини короткочасна сумарна дія діоксиду сульфуру і діоксиду нітрогену, якщо вони містяться в повітрі відповідно у таких концентраціях: = 0,1 мг/м3; = 0,05 мг/м3?
Завдання 2
Якою може бути концентрація в повітрі житлового району оксиду карбону (СО), якщо концентрація в повітрі діоксиду сульфуру (SO2) складає 0,04 мг/м3, а концентрація сірководню (H2S) – 0,002 мг/м3, щоб повітряна суміш була безпечною для людини?
Завдання 3
У виробниче приміщення заводу з виробництва формальдегіду, внаслідок розгерметизації обладнання, виділяється певна частина парів метилового спирту. У приміщення потрапляє 12 м3/хв. виробничих газів з концентрацією метанолу 80 мг/м3. Через який час у приміщенні буде спостерігатись перевищення значення ГДКРЗ метанолу, про що сповістить сигналізація, якщо розміри виробничого приміщення складають: довжина – 90 м, ширина – 15 м, висота -7м?
Завдання 4
В сушильній шафі, де висушують цинковий концентрат, внаслідок неповного згорання мазуту, 0,02% його перетворюється у кіптяву і водень у співвідношенні 7:3. На форсунку подається 25 кг/год. мазуту. При згорянні 1 кг мазуту утворюється 12 м3 продуктів згорання, а для зниження температури, перед подачею у робочий простір сушильної шафи, проводять п’ятикратне розведення повітрям продуктів згорання. У скільки разів вміст сажі в димових газах перевищує ГДКСД?
Завдання 5
Промислові гази містять діоксид нітрогену з концентрацією 85 мг/м3. Їх послідовно очищують лужним і каталітичним методом (з використанням аміаку), ефективність яких відповідно складає 850% та 92%.
Чи буде в очищеному газі спостерігатись перевищення концентрації діоксиду нітрогену над ГДКМР? Запишіть хімізми реакцій, що лежать в основі процесів очищення газів від NО2.
Завдання 6
У приміщенні працює двигун внутрішнього згоряння, гази згоряння від якого виводяться через трубопровід за межі приміщення. За рахунок пропускання трубопровіду, частина газів потрапляє у приміщення. Вихлопні гази містять бенз(а)пірен. Розміри приміщення є наступними: довжина – 70 м, ширина – 12 м, висота – 7 м.
Скільки бенз(а)пірену може бути виділено в приміщення, щоб у ньому можна було безпечно працювати?
Завдання 7
У печі для випалювання сірчистого колчедану продуктивністю 1 т/год. по вхідному продукту відводять вихідні гази. Обпалювання колчедану проводять повітрям, згідно зі стехіометричними коефіцієнтами.
Якою буде концентрація діоксиду сульфуру у продуктах обпалювання, якщо вміст основного продукту (Сu2S) в колчедані складає 17%?
Завдання 8
У водоймах санітарно-побутового призначення потрапляють стічні води об’ємом 185 м3/год., які містять 4,6 г тривалентного арсену. Чи буде концентрація арсену в місті скиду стічних вод перевищувати ГДКВ?
Завдання 9
У водойми рибогосподарського призначення потрапляють з різних промислових підприємств 920 м3/год. стічних вод. В одному зі стоків містяться нафтопродукти в емульсованому стані з концентрацією 0,17 мг/дм3, а кількість (об’єм) цього стоку складає 180 м3/год. Чи буде в загальному стоці спостерігатись перевищення ГДК?
Завдання 10
У рибогосподарську водойму потрапляє стічна вода, яка містить арсен з концентрацією 0,001 мг/дм3, феноли з концентрацією 0,002 мг/дм3 та меркурій з концентрацією 0,00008 мг/дм3.
Чи є необхідність розбавляти дану стічну воду чистою перед скиданням у природну водойму, якщо так, то в якій кількості?
Завдання 11
Нагріті стічні води з температурою 45оС і об’ємом 40 м3/год. скидаються у літню пору в природну водойму, температура води якої складає 19оС.
Визначте необхідний ступінь охолодження стічних вод перед їх скиданням у водойми за умови, що максимальний коефіцієнт змішування складає 2,5.
Завдання 12
У водойму рибогосподарського призначення скидаються промислові стічні води, що містять нафтопродукти в емульгованому стані, концентрація яких складає 0,31 мг/дм3. Об’єм стічних вод складає 8,5 м3/год. Фонова концентрація нафтопродуктів у природній водоймі складає 0,02 мг/дм3.
Розрахуйте необхідний ступінь очистки стічних вод перед їх скиданням, якщо максимальний коефіцієнт змішування вод складає 3.