Файл: Практическая работа Демографическая емкость территорий Тема Основные положения классической экологии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 07.12.2023

Просмотров: 335

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Практическая работа № 1. Демографическая емкость территорий

Практическая работа № 2. Загрязнение почвенного покрова

Практическая работа № 3. Методика расчета рассеивания выбросов в атмосферу

Статья 22 ФЗ от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.07.2018)

Практическая работа № 4. Методы и сооружения очистки сточных вод

Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решеткахширина прозоров обычно составляет 15–20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Песколовкииспользуют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. Песколовки защищают отстойники от загрязнения минеральными примесями. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые.Отстойникииспользуют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоныприменяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность при малых потерях напора, не превышающих 0,5 м. Эффективность очистки сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона. Фильтрование применяют для очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей с малой их концентрацией. Его используют как на начальной стадии очистки сточных вод, так и после некоторых методов физико-химической или биологической очистки. Для очистки сточных вод фильтрованием применяют в основном два типа фильтров: зернистые, в которых очищаемую сточную воду пропускают через насадки несвязанных пористых материалов, и микрофильтры, фильтр-элементы которых изготовляют из связанных пористых материалов (сеток, натуральных и синтетических тканей, спеченных металлических порошков и т. п.). Фильтрацию сточных вод при помощи данного метода можно организовать двумя различными способами: либо под действием силы тяжести – при отстаивании сточных вод, либо под действием центробежной силы. Установки, очищающие сточные воды такими способами, как правило, могут удалять нерастворимые взвеси размером более нескольких долей миллиметра. В некоторых случаях применяются также магнитные фильтры.Твердые фракции, такие как песок, волокна, металл и другие материалы, накопившиеся на ситах, решетках, в песколовках, в отстойниках, периодически вывозятся на полигоны утилизации как твердые отходы.Промышленный обратный осмос – это технология очистки воды, на которую сделали ставку практически во всех отраслях промышленности. Промышленная система обратного осмоса применяется при подготовке питьевой, котловой, технологической и другой воды, где необходима высокая степень очистки от растворённых в ней ионов. Также данная технология используется при обессоливании морской воды. Зачастую промышленные системы обратного осмоса называют мембранными опреснителями воды, т. к. внутри этого оборудования происходит обратноосмотическое обессоливание воды, или деминерализация. Промышленная установка обратноосмотического опреснения включает обычно следующее оборудование: фильтр тонкой очистки воды, систему реагентной подготовки, насос высокого давления, блок фильтрующих модулей, датчики и приборы управления. Основной элемент установки обратного осмоса – полупроницаемая обратноосмотическая мембрана, помещённая в корпус. В неё поступает исходная вода, а отводятся два потока – очищенная и обессоленная, которые называются пермеатом, и вода с концентрированными примесями, называемая концентратом, которая сливается. Продавливание воды через мембрану ведётся при высоком давлении, которое создает насос, обычно центробежный многоступенчатый или роторный. Для замедления образования нежелательных отложений на мембранах применяется дозирование ингибитора осадкообразования. Для снятия осадков с поверхности мембран используется система химпромывки. Для контроля качества очистки и рН – проточные измерители солесодержания и рН-метры. Для контроля расхода пермеата и концентрата – проточные расходомеры2. Физико-химические методы очисткиВ настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапорация, выпаривание, испарение и кристаллизация. Данные методы используют для очистки от растворенных примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции. Коагулянты, или коагулирующие агенты (от лат. coagulo – вызываю свертывание, сгущение), – вещества, введение которых в жидкую среду, содержащую мелкие частицы какого-либо тела, вызывает слипание этих частиц. Под действием коагулянтов образуются крупные слипшиеся частицы, выпадающие в виде хлопьев или комков в осадок (коагулят). Эффективными коагулянтами для систем с водной дисперсионной средой являются соли поливалентных металлов (алюминия, железа и др.). В качестве коагулянтов используют также водорастворимые органические высокомолекулярные соединения (полимеры), особенно полиэлектролиты. В отличие от неорганических коагулянтов их иногда называют флокулянтами. Коагулянты применяют для выделения ценных промышленных продуктов из отходов производства в различных технологических процессах, а также при очистке воды от природных и бытовых загрязнений. Для очистки сточных вод на предприятиях используют и другие вещества в зависимости от вида загрязнения. Так, если в отработанной воде присутствует большое количество различных масел, то для очистки рекомендуется использовать соли магния (сульфат магния, хлорид магния); в химической промышленности используют алюмосиликатный раствор; сточные воды, насыщенные щелочью, очищают неорганическим коагулянтом, полученным из красного шлама (красный шлам содержит примеси оксидов металлов и представляет собой одну из самых важных проблем с утилизацией при производстве алюминия; красный цвет вызван присутствием оксида железа); для повышения экологической безопасности сточных вод используется активированный кальций-алюминат; на теплоэлектростанциях в последнее время применяют новейший коагулянт – минеральный полиреагентный гель-сорбент.Флотацияпредназначена для интенсификации процесса всплывания маслопродуктов при обволакивании их частиц пузырьками газа, подаваемого в сточную воду. В основе этого процесса имеет место молекулярное слипание частиц масла и пузырьков тонкодиспергированного в воде газа. Образование агрегатов «частица – пузырьки газа» зависит от интенсивности их столкновения друг с другом, химического взаимодействия содержащихся в воде веществ, избыточного давления газа в сточной воде и т. п. В зависимости от способа образования пузырьков газа различают следующие виды флотации: напорную, пневматическую, пенную, химическую, вибрационную, биологическую, электрофлотацию и др. Сточные воды, содержащие мелкую фракцию взвешенных веществ высокой концентрации (зооглеи активного ила) пропускают через флотационные установки или центрифуги.В настоящее время на станциях очистки широко используют электрофлотацию, так как протекающие при этом электрохимические процессы обеспечивают дополнительное обеззараживание сточных вод. Кроме того, применение для электрофлотации алюминиевых или стальных электродов обусловливает переход ионов алюминия или железа в раствор, что способствует коагулированию мельчайших частиц механических примесей сточной воды. Нейтрализация сточных вод. Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или щелочи, перед сбросом их в водоемы или перед использованием в технологических процессах нейтрализуют. Практически нейтральными считаются воды, имеющие pH 6,5–8,5. Нейтрализацию можно проводить различными путями: смешением кислых и щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через нейтрализующие материалы, абсорбцией кислых газов щелочными водами или абсорбцией аммиака кислыми водами. В процессе нейтрализации могут образовываться осадки.Нейтрализация сточных вод предназначена для выделения из сточных вод кислот (H2SО4, НСl, HNO3, Н3РО4), щелочей (NaOH и КОН), а такжесолей металлов на основе указанных кислот и щелочей. Процесс нейтрализации основан на объединении ионов водорода и гидроксильной группы в молекулу воды, в результате чего сточная вода приобретает значение рН

Практическая работа № 5. Отходы производства и потребления

Практическая работа № 6. Санитарно-защитные зоны предприятий и иных объектов

Практическая работа № 7. Оценка здоровья населения как показатель экологического состояния в городах

Практическая работа № 8. Оценка экологического состояния водоемов по микробиологическим показателям

Практическая работа № 9. Экология региона

ВОПРОСЫ ДЛЯ ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Почвы, отвечающие предъявленным требованиям, следует относить к категории «чистая». По степени опасности в санитарно-эпидемиологическом отношении почвы населенных мест могут быть разделены на следующие категории по уровню загрязнения: чистая, допустимая, умеренно опасная, опасная и чрезвычайно опасная.

Выбор площадки для строительства объектов проводится с учетом:

  • физико-химических свойств почв, их механического состава, содержания органического вещества, кислотности и т. д.;

  • природно-климатических характеристик (роза ветров, количество осадков, температурный режим района);

  • ландшафтной, геологической и гидрологической характеристик почв;

  • их хозяйственного использования.

При санитарно-эпидемиологической оценке состояния почв выявляются потенциальные источники их загрязнения, устанавливаются границы территории обследования по площади и глубине, определяются схемы отбора проб почв. Рекомендации по использованию почв обусловливаются степенью их химического, бактериологического, паразитологического и энтомологического загрязнения в соответствии с «СанПиН 2.1.7.1287-03 2.1.7. Почва, очистка населенных мест, бытовые и промышленные отходы, санитарная охрана почвы» (ред. от 25.04.2007) (таблица 2).


Таблица 2. Рекомендации по использованию почв в зависимости от степени их загрязнения

Категории загрязнения

почв

Рекомендации по использованию почв

Чистая

Использование без ограничений

Допустимая

Использование без ограничений, исключая объекты повышенного риска

Умеренно опасная

Использование в ходе строительных работ под отсыпки котлованов и выемок, на участках озеленения с подсыпкой слоя чистого грунта не

менее 0,2 м

Опасная

Ограниченное использование под отсыпки выемок и котлованов с перекрытием слоем чистого грунта не менее 0,5 м. При наличии эпидемиологической опасности – использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролем

Чрезвычайно опасная

Вывоз и утилизация на специализированных полигонах. При наличии эпидемиологической

опасности – использование после проведения дезинфекции (дезинвазии) по предписанию

органов госсанэпидслужбы с последующим лабораторным контролем



Мероприятия по рекультивации территории, загрязненной возбудителями особо опасных инфекций, разрабатываются в каждом конкретном случае в соответствии с нормативными документами по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор. Контроль качества почв проводится на всех стадиях проектирования и строительства. Полнота и объем исследований зависят от стадии проектирования и строительства.

На стадии разработки предпроектной документации и выбора земельного участка допускается исследование почв с использованием сокращенного перечня показателей.

На стадии выбора земельного участка и выполнения проектных работ, а также строительства и приемки объекта в эксплуатацию контроль осуществляется с использованием стандартного перечня показателей.

Стандартный перечень химических показателей включает определение:

  • содержания тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк, медь, никель, мышьяк, ртуть);

  • 3,4-бенз(а)пирена и нефтепродуктов;

  • рН (кислотности) среды: рН > 7 – среда щелочная, рН < 7 – среда кислая, рН = 7 – среда нейтральная;

  • суммарного показателя загрязнения.

После ввода объекта в эксплуатацию заказчик обязан обеспечить проведение лабораторных исследований качества почвы объектов повышенного риска, что должно быть отражено в санитарно-эпидемиологическом заключении.

Мониторинг состояния почвы осуществляется в жилых зонах, включая территории повышенного риска, в зоне влияния автотранспорта, захороненных промышленных отходов (мониторинг почвы территорий, прилегающих к полигонам), в местах временного складирования промышленных и бытовых отходов, на территории сельскохозяйственных угодий, санитарно-защитных зон. Объем исследований и перечень изучаемых показателей при мониторинге определяются в каждом конкретном случае с учетом целей и задач по согласованию с органами и учреждениями, осуществляющими государственный санитарно-эпидемиологический надзор.

Мониторинг проводится с учетом результатов исследований на всех предыдущих стадиях проектирования, строительства, а также по окончании строительства объекта, при вводе его в эксплуатацию и на протяжении всего его эксплуатационного периода.

Отбор проб почвы регламентируется государственными стандартами по общим требованиям к отбору проб, методам отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа и методическими указаниями по гигиенической оценке качества почвы населенных мест.



Все исследования по оценке качества почвы должны проводиться в аккредитованных лабораториях.

Определение содержания химических загрязняющих веществ в почвах проводится методами, использованными при обосновании ПДК (ОДК), или другими методами, метрологически аттестованными, включенными в государственный реестр методик.

Определение паразитологических показателей в почве проводится в соответствии с действующими методическими указаниями по методам санитарно-паразитологических исследований.

Геохимический фон – среднее содержание химического элемента в почвах по данным изучения статистических параметров его распределения. Геохимических фон является региональной или местной характеристикой почв и пород.

Геохимическая аномалия – участок территории, в пределах которого статистические параметры распределения химического элемента отличаются от фона.

Зона загрязнения – геохимическая аномалия, в пределах которой содержание загрязняющих веществ достигает концентраций, оказывающих неблагоприятное влияние на здоровье человека.

Уровень загрязнения характеризуется величиной коэффициента концентрации Ксi:

,

где Сi– концентрация загрязняющего вещества в почве;

Сфi– его фоновая концентрация, мг/кг почвы.

Загрязнение обычно бывает полиэлементным, и для его оценки рассчитывают суммарный показатель загрязнения, представляющий собой аддитивную сумму превышений коэффициентов концентраций над фоновым уровнем:

,

где Ксi – коэффициент концентрации элемента;

n – число элементов с Кс > 1.

Величину суммарного показателя загрязнения почв используют для оценки уровня опасности загрязнения территории города (таблица 3).
Таблица 3. Значения суммарного показателя загрязнения

Суммарный показатель загрязнения Zc

Уровень опасности для здоровья населения

до 16

допустимый

от 32 до 128

опасный

более 128

чрезвычайно опасный



Таблица 4. Химические показатели (указана концентрация загрязнителей, мг/кг)


Вар-т

Район 1

Район 2




HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

1

0,69

0,21

32,4

0,01

0,002

0,7

0,59

25,6

10,8

1,5

21,2

25,2

2

0,64

1,3

25,5

1,2

63,3

10,0

0,67

2,6

112,3

64,2

96,0

17,5

3

0,59

1,4

45,6

65,2

2,5

12,5

0,65

516,3

65,2

18,9

15,2

15,6

4

0,67

520,6

10,8

1,5

21,2

25,2

0.54

52,3

25,6

54,5

65,5

17,4

5

0,65

25,6

112,3

64,2

96,0

17,5

0,75

518,5

69,5

12,3

56,3

52,5

6

0.54

2,6

65,2

18,9

15,2

15,6

0,63

365,2

18,8

1,5

0,001

12,5

7

0,75

516,3

25,6

54,5

65,5

17,4

0,59

89,6

65,2

10,5

25,6

25,2

8

0,63

52,3

69,5

12,3

56,3

52,5

0,64

56,2

16,5

12,1

25,6

17,5

9

0,59

518,5

18,8

1,5

0,001

12,5

0,62

0,21

45,2

33,2

56,2

16,2

10

0,64

365,2

65,2

10,5

25,6

25,2

0,57

1,2

7,3

0,005

17,6

12,3

11

0,62

89,6

16,5

12,1

25,6

17,5

0,58

2,8

13,6

3,6

22,6

15,2

12

0,57

56,2

45,2

33,2

56,2

16,2

0,64

650,0

42,8

36,2

1,9

2,6

13

0,58

0,21

7,3

0,005

17,6

12,3

0,59

30,9

12,6

2,3

42,0

10,5

14

0,64

1,2

13,6

3,6

22,6

15,2

0,65

13,8

108,2

35,6

15,2

12,2

15

0,59

2,8

42,8

36,2

1,9

2,6

0,48

319,6

35,9

28,5

15,6

10,5

16

0,65

650,0

12,6

2,3

42,0

10,5

0,67

69,0

30,2

62,5

3,2

0,5

17

0,48

30,9

108,2

35,6

15,2

12,2

0,56

540,2

58,5

12,0

63,3

17,5

18

0,62

13,8

35,9

28,5

15,6

10,5

0,57

30,9

10,6

2,3

2,5

15,6

19

0,71

319,6

30,2

62,5

3,2

0,5

0,63

13,8

35,8

12,5

21,2

17,4

20

0,67

69,0

58,5

12,0

63,3

17,5

0,84

319,6

32,4

0,01

0,002

0,7

21

0,61

540,2

10,6

2,3

2,5

15,6

0,71

69,0

25,5

1,2

63,3

10,0

22

0,58

590,5

35,8

12,5

21,2

17,4

0,49

540,2

45,6

65,2

2,5

12,5

23

0,46

98,5

22,5

10,4

96,0

52,5

0,62

590,5

7,3

33,2

65,5

25,2

24

0,67

182,5

56,5

39,1

15,2

12,5

0,56

98,5

13,6

0,005

56,3

17,5

25

0,56

365,2

7,3

33,2

65,5

25,2

0,75

182,5

42,8

3,6

0,001

16,2

26

0,57

89,6

13,6

0,005

56,3

17,5

0,63

365,2

12,6

36,2

25,6

19,9

27

0,63

56,2

42,8

3,6

0,001

16,2

0,48

89,6

35,8

2,3

42,0

12,6

28

0,84

0,21

12,6

36,2

25,6

19,9

0,56

56,2

22,5

12,5

15,2

32,6

29

0,71

1,2

108,2

2,3

25,6

65,6

0,75

0,21

56,5

10,4

15,6

12,7

30

0,49

2,8

35,9

35,6

56,2

15,3

0,65

1,2

112,3

39,1

56,2

12,5

31

0,62

650,0

30,2

28,5

17,6

19,8

0,84

2,8

65,2

65,2

17,6

25,2

32

0,56

30,9

58,5

62,5

22,6

3,0

0,65

650,0

25,6

1,5

22,6

17,5

33

0,75

13,8

10,6

12,0

1,9

16,6

0,47

30,9

69,5

64,2

1,9

16,2

34

0,63

319,6

35,8

2,3

42,0

12,6

0,35

13,8

18,8

18,9

42,0

17,2

35

0,48

69,0

22,5

12,5

15,2

32,6

0,51

319,6

65,2

54,5

15,2

40,2

36

0,56

540,2

56,5

10,4

15,6

12,7

0,64

69,0

16,5

12,3

15,6

19,9

37

0,52

590,5

112,3

39,1

56,2

12,5

0,72

89,6

45,2

1,5

3,2

65,6

38

0,75

98,5

65,2

65,2

17,6

25,2

0,52

365,2

7,3

10,5

69,1

15,3

39

0,65

182,5

25,6

1,5

22,6

17,5

0,51

518,5

13,6

12,1

39,0

19,8

40

0,84

0,21

69,5

64,2

1,9

16,2

0,65

98,5

42,8

33,2

46,5

3,0

41

0,65

1,3

18,8

18,9

42,0

17,2

0,45

182,5

12,6

0,005

24,2

16,6

42

0,47

1,4

65,2

54,5

15,2

40,2

0,48

0,21

108,2

3,6

18,6

12,6

43

0,35

520,6

16,5

12,3

15,6

19,9

0,56

1,3

25,6

11,6

12,5

32,6

44

0,51

25,6

45,2

1,5

3,2

65,6

0,52

1,4

112,3

64,2

96,0

17,5

45

0,64

2,6

7,3

10,5

69,1

15,3

0,75

520,6

65,2

18,9

15,2

15,6

46

0,72

516,3

13,6

12,1

39,0

19,8

0,65

25,6

25,6

54,5

65,5

17,4

47

0,52

52,3

42,8

33,2

46,5

3,0

0,84

516,3

69,5

12,3

56,3

52,5

48

0,51

518,5

12,6

0,005

24,2

16,6

0,65

52,3

18,8

1,5

0,001

12,5

49

0,65

365,2

108,2

3,6

18,6

12,6

0,72

518,5

65,2

10,5

25,6

25,2

50

0,45

89,6

25,6

11,6

12,5

32,6

0,52

0,21

16,5

12,1

25,6

17,5


Таблица 5. Фоновые концентрации загрязняющих веществ для расчёта суммарного показателя загрязнения, мг/кг

Вещество

Фоновая концентрация

Сфi, мг/кг

Гидрокарбонаты (HCO3)

510

Хлориды (Cl)

19,9

Аммоний (NH3)

11

Сульфаты (SO4)

45

Гидросульфиды (HS)

107

Цинк (Zn)

33


Практическая часть

Алгоритм выполнения проверяемого задания по определению показателей химического загрязнения почв города

  1. В соответствии с вариантом задания, используя данные таблицы 4, произвести расчет Ксi для двух районов по следующим веществам:

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

Фоновые концентрации веществ приведены в таблице 5.

  1. На основе полученных результатов сделать вывод о состоянии почвенного покрова каждого района, установив, какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы.

  2. Рассчитать суммарный показатель загрязнения для каждого района Zс.

  3. По полученным расчетным данным сравнить уровень загрязнения каждого района и сделать вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения.

  4. Ответить на контрольные вопросы.


Форма отчета
Таблица 1. Химические показатели почв районов города


Вар-т

Район 1

Район 2




HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

HS

HCO3

Cl

SO4

Zn

NH3

21

0,61

540,2

10,6

2,3

2,5

15,6

0,71

69,0

25,5

1,2

63,3

10,0

Ксi





































Zс







Вывод на основе того, какой из загрязнителей вносит наибольший вклад в загрязнение почвы










Вывод о состоянии почвенного покрова двух районов по критерию наибольшего загрязнения