Файл: Екологія посібник.doc

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ВІННИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЕКОЛОГІЯ З ОСНОВАМИ БІОБЕЗПЕКИ ТА БІОЕТИКИ

Частина перша

Інгредієнтне забруднення

Навчальний посібник

Вінниця

ВНТУ

2013

УДК [504+504.75] (0.75)

П 31

Автори:

Петрук В.Г., Васильківський І. В., Петрук Р.В.

Рекомендовано до видання Вченою радою Вінницького національного технічного університету Міністерства освіти і науки України як навчальний посібник ВНТУ для студентів всіх спеціальностей у відповідності з програмою курсу "Екологія з основами біобезпеки та біоетики. (протокол № від квітня 2013 р.)

Рецензенти:

А. П. Ранський, доктор хімічних наук, професор

Д. І. Крикливий, доктор технічних наук, професор

В. Г. Макац, доктор медичних наук, професор

П 31 Екологія з основами біобезпеки та біоетики. Частина 1. Інгредієнтне забруднення: навчальний посібник / Петрук В. Г., Васильківський І. В., Петрук Р.В. – Вінниця : ВНТУ, 2013. – 136 с.

Навчальний посібник складений у відповідності з програмою курсу "Екологія з основами біобезпеки та біоетики" розрахований на поглиблену, ґрунтовну підготовку і закріплення теоретичних знань студентів всіх спеціальностей Вінницького національного технічного університету у галузі екології та природоохоронної діяльності. У навчальному посібнику представлений порядок виконання практичних робіт, викладені методики обробки результатів, необхідні довідкові дані, приведені контрольні питання і завданння, а також рекомендована література.

Навчальний посібник розрахований на студентів всіх технічних та економічних спеціальностей, інженерів-теплоенергетиків працюючих в комунальній сфері, фахівців управління охорони навколишнього природного середовища, екологічної інспекції та спеціалістів науково-дослідних організацій.

УДК [504+504.75] (0.75)

П 31

© В. Петрук, І. Васильківський, Р. Петрук 2013

ЗМІСТ

ВСТУП

Ліквідація глобальної екологічної кризи є найважливішим завданням людства. Біосфера сьогодні вже не спроможна самоочищуватися, саморегулюватися й самовідновлюватися - вона дедалі активніше деградує. Людству, загрожує загибель найближчими десятиліттями, якщо воно терміново не змінить свого ставлення до природи, не змінить стилю своєї діяльності й існування, не переоцінить життєвих цінностей. Людству потрібні нова філософія життя, висока екологічна культура і свідомість.

На думку сучасних екологів, екологія з основами біобезпеки та біоетики з її широким діапазоном діяльності вже не є розділом біології, а новим етапом розвитку всіх наук. Віднині прогресу в наукових дослідженнях можна досягти лише об'єднаними зусиллями спеціалістів різних галузей знань.

Як відомо з історії, залежно від рівня розвитку, суспільства, від його потреб і проблем з часом мали місце періодичні зміни наук-лідерів. Якщо в XVI - XVIII ст. лідером була механіка, у XIX ст. - фізика, у XX - хімія та ядерна фізика, то на сучасному етапі лідером стала екологія, яка перетворилася з суто біологічної дисципліни на науку про стратегію й тактику виживання людства.

Об’єктивна інформація про стан навколишнього природного середовища необхідна для обґрунтування системи еколого-гігієнічних і медико-профілактичних заходів спрямованих на попередженням негативного впливу антропогенної діяльності на навколишнє середовище і його здоров’я населення.

Навчальний посібник розрахований на студентів всіх технічних та економічних спеціальностей, інженерів-теплоенергетиків працюючих в комунальній сфері, фахівців управління охорони навколишнього природного середовища, екологічної інспекції та спеціалістів науково-дослідних організацій.

Мета даного навчального посібника – дати студентам необхідні знання для вирішення теоретичних і практичних питань інгредієнтного забруднення навколишнього природного середовища, які досліджуються сучасною екологією біобезпекою та біоетикою.

У навчальному посібнику представлений порядок виконання практичних робіт, викладені методики обробки результатів, необхідні довідкові дані, приведені контрольні питання і завданння, а також рекомендована література.

У запропонованому навчальному посібнику викладено 7 практичних робіт за курсом «Екологія з основами біобезпеки та біоетики. Частина 1. Інгредієнтне забруднення» на кожну з яких виділяється 1 година аудиторного часу. Практичні роботи доповнюють лекційний курс, у них аналізуються небезпечні антропогенні впливи та описуються сучасні методики дослідження і оцінки екологічного стану навколишнього природного середовища.

Попередньо студенти повинні вивчити теоретичний матеріал по рекомендованій літературі або лекціям, ознайомитися з майбутньою роботою, і потім приступити до її виконання.

Звіт про практичну роботу складається за єдиним планом: мета роботи, опис роботи, розрахункова частина, відповіді на контрольні питання і завдання. Звіт захищається студентом наприкінці поточного заняття або на початку наступного заняття.

Після виконання і захисту всіх практичних робіт наприкінці триместру студенти допускаються до здачі диференційного заліку.

Наведені у навчальному посібнику таблиці, формули та довідковий матеріал дають можливість майбутнім фахівцям добре організувати свою діяльність із урахуванням розуміння і логічного осмислення технологічних основ промислового виникнення інгредієнтного забруднення навколишнього природного середовища в Україні. При написанні навчального посібника авторами були враховані побажання студентів ВНТУ при вивчені дисципліни «Основи екології».

Автори будуть вдячні за висловлені критичні зауваження і рекомендації, з метою подальшого вдосконалення навчально-методичного забезпечення викладання дисципліни «Екологія з основами біобезпеки та біоетики. Частина 1. Інгредієнтне забруднення», зокрема із урахуванням поглибленого вивчення еколого-технологічних особливостей відповідних профільних галузей і специфіки підготовки фахівців відповідних технічних спеціальностей для яких читається даний курс.

Автори висловлюють особливу подяку за рецензування рукопису і критичні зауваження по покращенню навчального посібника доктору технічних наук, професору кафедри хімії Д. І. Крикливому Вінницького державного педагогічного університету ім. М. Коцюбинського, доктору медичних наук, професору, директору Вінницької філії Державного підприємства Український НДІ медицини транспорту МОЗ України В. Г. Макацу, та доктору хімічних наук, професору А. П. Ранському – завідувачу кафедри хімії та безпеки життєдіяльності Вінницького національного технічного університету.

Матеріали навчального посібника підготовлені авторами відповідно: В.Г. Петрук (вступ, практична 1, 2), І.В.Васильківський (практична 4-7), Р.В.Петрук (практична 3).

Практична робота №1

Оцінка рівня забруднення атмосферного повітря УРБОекосистем

Мета роботи: ознайомитись із методикою оцінки рівня хімічного забруднення атмосферного повітря міст, провести розрахунок критерію небезпеки забруднюючих речовин.

1. Основні поняття та роз'яснення

В атмосферне повітря міст та інших населених місць надходить велика кількість забруднюючих речовин (ЗР) як основних, так і специфічних, що викидаються окремими підприємствами, виробництвами, цехами. Перелік речовин для вимірювання на стаціонарних, маршрутних постах і при підфакельних спостереженнях встановлюється на основі даних про склад і характер викидів із джерел забруднення і метеоумов розсіювання домішок. З цією метою визначаються речовини, що викидаються підприємствами міста й оцінюється можливість перевищення ГДК цих речовин [1-7]. У результаті складається перелік речовин, що підлягають контролю в першу чергу. Принцип вибору пріоритетних ЗР для включення в список, що базується на використанні параметра споживання повітря (СП) і критерія небезпеки і-ї ЗР (КНР_і) (ОНД-90). При використанні СП оцінюється реальний рівень та необхідний .

(1.1)

(1.2)

де М_і – сумарна кількість викидів і-ї домішки від усіх джерел, розташованих на території міста, т/рік;

q_і – концентрація, встановлена за даними спостережень чи розрахунків, мг/м³.

Оцінюється, чи буде середня або максимальна концентрація домішки при даних викидах перевищувати, відповідно, ГДК_м.р., і ГДК_с.д.. Якщо то очікувана концентрація домішки в повітрі може бути рівною ГДК чи перевищить її і, отже, і-та домішка повинна контролюватися. Перелік речовин для організації спостережень встановлюється порівнянням і СП_Т для середніх (СП_с.д.) і максимальних (СП_м.р.) концентрацій домішки.

Критерій небезпеки і-ї ЗР (КНР_і) визначається за формулою:

(1.3)

де М_і – сумарний викид і-ї ЗР на контрольованій території (місто, район, область), т/рік,

– середньодобова гранично-допустима концентрація і-ї ЗР, мг/м³;

– константа, що враховує клас небезпеки і-ї ЗР. Значення і клас небезпеки конкретної ЗР встановлюються по НТД. Значення , приведені в табл.1.1.

Таблиця 1.1 – Значення константи , що враховує клас небезпеки і-ї ЗР

Застосуванням формули (1.3) фактично виробляється приведення параметрів небезпеки і-ї ЗР до речовин 3-го класу небезпеки (наприклад, SO₂) для одержання співставних результатів.

Виходячи з отриманих значень КНР_і, визначають категорію небезпеки ЗР на контрольованій території відповідно табл. 1.2.

Таблиця 1.2 – Категорія небезпеки ЗР