1. Мета роботи

• набути практичні навички виконання розрахунків з визначенням рівня екологічної небезпеки замкнутої водойми;

• самостійно провести санітарно-гігієнічні оцінки, розробки технічних, організаційних та економічних заходів по зниженню рівня екологічної небезпеки гідросфери;

• освоїти методику розрахунку рівня екологічної небезпеки замкнутої водойми;

• розрахувати концентрацію сполук важких металів у замкнутій водоймі;

• виконати санітарно-гігієнічну оцінку замкнутої водойми;

• розробити технічні пропозиції по зниженню рівня екологічної небезпеки замкнутої водойми.

2. Теоретична частина

У даній роботі як шкідливі речовини, що надходять в озеро, приймаються сполуки важких металів, таких як:

• миш’як;

• ртуть;

• свинець.

Джерелами сполук цих металів являються такі промислові підприємства, як гальвано-хімічні, механообробні, металургійні, коксохімічні, нафтохімічні.

Важкі метали, що надходять зі стічними водами в замкнуту водойму, погіршують якість цієї води, що стає непридатною для розведення риб, питних і рекреаційних цілей [ 1-3].

Важкі метали, що надходять в організм людини по "харчовому ланцюжку", інгібіруют процеси, що відбуваються в корі головного мозку, у спинному мозку й кровоносній системі.

Результатом цього впливу на людину важких металів є такі важкі ускладнення, як лейкемія крові, проявляються тенденції до мутагенних й терратогенних наслідків [3, 4].

3. Практична частина

У результаті обробки природної прісної води в гальвано-хімічному виробництві утворяться промислові стічні води, які без очищення надходять у замкнуту водойму (мал. 1).

Потрібно визначити рівень екологічної небезпеки замкнутої водойми через один місяць і один рік.

Витрата стічної води через один місяць і один рік (V_{св міс}, м³; V_{св рік}, м³):

V_{св міс} = V_св*30*24, (1)

V_{св рік} = V_св*365*24, (2)

де V_св - витрата стічної води, л/с.

Маса важких металів, що надходять протягом одного місяця й одного року в замкнуту водойму (G_{i вм міс}, т; G_{i вм рік}, т):

G_{i вм міс} = С_{i вм *}V_{св міс}, (3)

G_{i вм рік} = С_{i вм *}V _{св рік}, (4)

де i – [М, РТ, СВ], відповідно, миш'як, ртуть, свинець;

С_{i вм} - концентрація важких металів у стічній воді i-гo виду, мг/л.

Умовні позначення:

ППВ - природна прісна вода;

ГХП - гальвано-хімічне підприємство;

ПСВ - промислові стічні води;

ВМ - важкі метали

Рисунок 1 - Принципова схема утворення промислових стічних вод

Концентрація важких металів в озері через один місяць і один рік (С_{оз.вм.міс}, мг/л; С_{оз.вм.рік}, мг/л):

С_{оз вм міс} = G_{i вм міс} / V_оз, (5)

С_{оз вм рік} = G_{i вм рік} / V_оз, (6)

де V_оз - об'єм озера, л

Об'єм озера:

V_оз = S*h, (7)

де S – площа озера, км²;

h - середня глибина озера, м.

Санітарно-гігієнічна оцінка рівня екологічної небезпеки озера через один місяць і один рік:

С_{оз вм міс} ГДК_вм (8)

Якщо С_{оз вм міс} ГДК_вм - це безпечно.

Якщо С_{оз вм міс} > ГДК_вм - небезпечно для людини, біосфери й навколишнього середовища.

С_{оз вм рік} ГДК_вм (9)

Якщо С_{оз вм рік} ГДК_вм - це безпечно.

Якщо С_{оз вм рік} > ГДК_вм - небезпечно для людини, біосфери й навколишнього середовища.

Критерії екологічного суммаціонного стану озера через один місяць і один рік:

φ_міс = ∑(С_{оз вм міс}/ГДК_вм) = (С_{м міс}/ГДК_м)+(С_{рт міс}/ГДК_рт)+(С_{св міс}/ГДК_св) (10)

φ_рік = ∑(С_{оз вм рік}/ГДК_вм) = (С_{м рік}/ГДК_м)+(С_{рт рік}/ГДК_рт)+(С_{св рік}/ГДК_св) (11)

Якщо φ_{міс рік} 1 – безпечно використовувати воду в питних і рекреаційних цілях, якщо φ_{міс рік} > 1 - небезпечно.