Геохимическая экологическая функция литосферы.

ЧАСТЬ 2

Геохимическая экологическая функция литосферы.

Определение геохимической экологической функции литосферы и ее классификация.

Под геохимической экологической функцией литосферы понимается функция, отражающая свойство геохимических неоднородностей территорий природного и техногенного происхождения влиять на состояние биоты.

Основной отличительной способностью геохимической экологической функции литосферы является ее медико-санитарная ориентированность.

В зависимости от депонирующей (откладывающей) среды геохимические неоднородности подразделяются на:

1. Литохимические, обусловленные составом горных пород, почв, донных осадков, техногенных грунтов;

2. Атмохимические, обусловленные газовым составом почв, горных пород;

3. Гидрохимические, обусловленные составом подземных вод.

По генезису (происхождению) геохимические неоднородности литосферы можно классифицировать на:

1. Природные (естественноисторические), сформировавшиеся в ходе геологической жизни планеты;

2. Природно-техногенные (новообразованные), формирование которых происходит в эпоху техногенеза вследствие использования высокоотходных технологий при низком уровне внедрения средозащитных мероприятий.

Если рассматривать геохимические неоднородности литосферы во временном аспекте, то к наиболее стабильным можно отнести литогеохимические аномалии, провинции и зоны.

Зона геохимическая - широтная климатическая зона со всей совокупностью вызванных ею специфических особенностей в миграции элементов почвенного покрова и биосферы.

Провинция геохимическая - геохимическая однородная область, характеризующаяся определенными ассоциациями элементов.

Аномалия - участки территории, в пределах которых хотя бы в одном из слагающих их природных тел распределение элементов отличалось бы от геохимического фона.

При эколого-геохимических исследованиях самым важным является выявление и вычленение путей воздействия химических элементов литосферы на человека.

Выделяют три пути их воздействия:

1. Воздушный (попадание токсикантов в виде газа и аэрозолей в организм человека);

2. Водный (через подземные воды, употребляемые для питьевого водоснабжения);

3. Пищевой (через трофическую цепь от загрязненных растений к животным и человеку).

 

Характеристика техногенных геохимических полей и территорий.

Критерии оценки состояния эколого-геохимических условий обусловленных

Проявлением геохимической экологической функцией литосферы.

Подходы нормирования экологически опасных токсикантов.

В настоящее время у нас и за рубежом приоритетное распространение получили 3 подхода к нормированию экологически опасных токсикантов в объектах окружающей среды:

1. Санитарно-гигиенический, базирующийся на величинах нормативных ПДК;

2. Геохимический, оперирующий величинами кларков концентраций, т.е. фоновых величин;

3. Биогеохимический, оценивающий растения, как интегральный показатель содержания токсичных элементов в почвах.

Нормативные критерии, оценивающие медико-санитарную обстановку по данным геохимических особенностей литосферы.

ПДК, базирующиеся на гигиеническом нормировании по показателям вредности включают серию показателей:

1. Транслокационный, лимитирующий переход нормируемого элемента в растения;

2. Миграционный водный, нормирующий переход токсикантов в водную среду.

3. Миграционный воздушный, нормирующий поступление токсикантов в воздушную среду.

4. Обще-санитарный, оценивающий самоочищающую способность почвы.

 

Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования, загрязненных

Химическими веществами.

Категория загрязненности почв	Характеристика загрязненности	Возможное использование территории	Предлагаемые мероприятия
1. Допустимая	Содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК	Использование под любые культуры	Снижение уровня воздействия источников загрязне-ния почвы. Осуществление мероприятий по снижению доступности токсикантов для растений (известкование внесение органических удобрений т.п.)
11.Умеренно опасная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем обще-санитарном, миграционном водном и миграционном воздушном показателях вредности, но ниже допустимого уровня по транслока-ционному показателю	Использование под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений	Мероприятия, аналогичные категории 1. При наличии веществ с лимитирующим миграционным водным или миграционным воздушным показателями проводится контроль за содержанием этих веществ в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников
111. Высоко опасная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем транслокационном показателе вредности	Использование под технические культуры Использование под с/х культуры ограничено с учетом растений-концентраторов.	1.Кроме мероприятий, указанных для категории 1, обязательный контроль за содержанием токсикантов в растениях - продуктах питания и кормах. 2.При необходимости выращивания растений – продуктов питания – рекомендуется их перемешивание с продуктами на чистой почве. 3.Ограничение использования зеленой массы на корм скоту с учетом растений - концентраторов
1V.Чрезвычайно опасная	Содержание химических веществ в почве превышает ПДК в почве по всем показателям вредности	Использование под технические культуры или исключение из с/х использования. Лесозащитные полосы	Мероприятия по снижению уровня загрязнения и связыванию токсикантов в почве. Контроль за содержанием токсикантов в зоне дыхания с/х рабочих и в воде местных водоисточников

 

Таблица 2

Донные отложения

Донные отложения водотоков и водоемов являются своеобразным «депо» для накопления химических элементов.

Степень загрязнения донных отложений указывает на загрязненность всей среды в целом, т. е. является интегральным индикатором состояния среды.

Расчеты содержания накопленных элементов-загрязнителей в донных отложениях ведутся так же, как и для почв.

Таблица. Характеристика уровня загрязнения донных отложений по игео-классам и техногенной нагрузке на водные экосистемы.

Игео - класс	Уровень загрязнения тяж. металлов (по Мюллеру)	Техногенная нагрузка на водные экосистемы	Экологические зоны водных экосистем. Классы состояния донных осадков.
	Незагрязненный Незагрязненный до умеренно загрязненного	Слабая (малоопасная)	Зона нормы; класс удовлетворительного (благоприятного) состояния
	Умеренно загрязненный Среднезагрязненный	Умеренная (умеренно опасная)	Зона риска; класс неблагоприятного состояния
	Сильно загрязненный Сильно загрязненный до чрезмерно загрязненного	Сильная (опасная) Сильная (опасная)	Зона кризиса; Класс весьма неблагоприятного состояния
	Чрезмерно загрязненный	Чрезмерная (чрезвычайно опасная)	Зона бедствия; класс катастрофического состояния

 

Биогеохимические показатели

В противовес гигиеническим подходам предлагается принцип варьирования пороговой величины химического воздействия на чувствительность организма. Ермаков предложил рассматривать растения в качестве интегрального показателя содержания токсичных элементов в почвах и на их основе выполнять эколого-биогеохимическое районирование территории.

Вещество литосферы попадает в зону минерального питания растений, и элементы литосферы включаются в процесс миграции по трофическим цепям.

Оценка состояния ландшафта

Критерии оценки	Размерность	Классы состояния
Удовлетворительное	условно удовлетворительное	Неудовлетворительное	Катастрофическое
Площадь техногенного рельефа к площади участка	%	до 10	10-25	25-50	больше 10
Размах нарушенного рельефа	м	до 10	10-25	25-50	-
Площади подработанных территорий	%	до 10	10-25	25-50	-

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

 

№1

1. З якою метою у розділі екологічного паспорта промислового підприємства "Природно-кліматична характеристики району розташування підприємства" включаються відомості про метеорологічні характеристики і коефіцієнт стратифікації?

2. Хто займається розробкою екологічного паспорта промислового підприємства?

3. В процесі виробництва пластмас в атмосферу поступає фенол. Визначення фенолу засноване на реакції його взаємодії з діазотованим п-нітроанілином в лужному середовищі. В результаті реакції з'являється забарвлення від жовто-зеленого кольору (при малих концентраціях) до червоно-коричневого (при великих концентраціях). Досліджуване повітря зі швидкістю 0,5л/хв. протягом 15хв. протягують через поглинювальний прилад, що містить 8 мл поглинювального розчину. Була виявлена концентрація фенолу 15 мг/л. Розрахуйте ГДВ. Розрахуйте валовий викид фенолу, якщо d-0,3м, V=1,5м/с. Джерело працює 5 днів на тиждень протягом року по 6 годин.

4. Розрахувати клас небезпеки, ступінь токсичності і подальший рух відходу ВАТ «Донецкгорнефтепродукт». Відхід - електролит з акумуляторів, хімічний склад: Н₂ SО₄ – 15%; вода – 85%.

 

 

№2

1. Основою для розробки екологічного паспорта є інвентаризація джерел забруднення атмосферного повітря.? Валові викиди відносяться до лімітних кількостей або понадлімітним? Який порядок їх визначення?

2. Чи обов'язкове заповнення усіх форм екологічного паспорта?

3. Планується скидати у водоток стічні води промислового підприємства з витратою q = 1,7м³/с. Середньомісячна витрата водотока Q=37м³/с, a=1, стічні води містять завислі речовини С_ст =100г/м³, фонове забруднення водотока відсутнє, ГДК завислих речовин =30 мг/л. Визначте, чи відповідає концентрація завислих речовин, що містяться в стічних водах санітарним вимогам спуску стічних вод?

4. На шахті ім. Абакумова утворюється відхід - мул карбідний наступного складу: Са (ОН)₂ - 80%, вода – 20%. Визначити клас небезпеки, ступінь токсичності відходу і подальший його рух.

 

№3

1. Яку інформацію містить екологічний паспорт? Що дозволяє забезпечувати на підприємстві знання цієї інформації?

2. Яким чином здійснюється скидання стічних вод у водні об'єкти?

3. Розчин СиSO₄, отриманий після обробки наважки шлаку в 2 г, перенесли в колбу місткістю 100мл, додали до нього розчин аміаку і розбавили водою до мітки. Отримали концентрації міді в розчині 5мг/л. Обчислити % вміст міді в шлаку. Визначити клас небезпеки відходу.

4. На підприємстві утворюються стічні води, що містять азот аммоний0,3мг/л, зважені речовини – 15,9 мг/л, ХПК – 34,4мг/л; нафтопродукти - 0.16мг/л. ГДК їх відповідно: NН₄+ - 2мг/л; зважені. речовини – 30мг/л; ХПК – 15 міліграм О₂/л, нафтопродукти – 0,1 мг/л. Чи можна без очищення скидати дані стічні води у водні об'єкти, тобто чи відповідають вони санітарним вимогам?

Кількість стоків – 29,4м³/годину.

Скидання здійснюється протягом року, безперервно. Визначите валове скидання.

 

№4

1. Чи відноситься екологічний паспорт промислового підприємства до системи стандартів в області охорони природи і поліпшення використання природних ресурсів?

2. Яка структура екологічного паспорта?

3. Цех для виготовлення стальних металоконструкцій на електро – зварювальному посту витрачає 5 кг в день (1270кг/рік) електродов марки ОЗС-6. Зварка ведеться безперервно протягом 4-го годинника. Визначити максимально разове виділення і валове виділення забруднюючих речовин. Питоме виділення забруднюючих речовин щодо витрати зварювальних матеріалів складає:

Оксид заліза – 11,41г/кг; сполуки марганцю – 0,86г/кг; фтористий водовод – 1,53г/кг.

4. На Донецькому заводі газорятувальної апаратури на очисних спорудах станції нейтралізації стічних вод утворююється шлам, що містить оксиди кольорових металів наступного складу: Fe₂O₃ -43,12%;

Cr₂O₃ -11,8 %; Zn O -5,2 %; PbО- 0,2%. Визначити клас небезпеки, ступінь токсичності даного відходу і подальший його рух.

 

№5

1. Які документи являються основою для розробки екологічного паспорта промислового підприємства?

2. Яка існує процедура розробки і узгодження екологічного паспорта промислового підприємства?

3. Екологічний паспорт промислового підприємства включає один з розділів по характеристиці відходів, що утворюються на підприємстві з подальшим їх розміщенням. Визначте клас небезпеки, ступінь токсичності і подальший рух від ходу, що утворюється на ОАО «Донелектромеханічеській завод» наступного складу: оксид кремнію -42%; оксид кальцію – 22%; оксид аллюминия – 10%; оксид заліза -2,3%; оксид магнію – 2,5%; оксид міді -0,068%; оксид хрома- 0,087%; оксид цинку – 0,070%; оксид нікелю – 0,014%; вода гідрата і кристалічної -20,07%.,

4. Для визначення було взято 10 міліграм досліджуваної води з колодязя перед скиданням в річку. Колориметрування проводили 2мл стандартного розчину, в 1мл міститься 0,001мг азоту нітрату. Висота стовпу рідини в циліндрі Тенера з досліджуваною водою склала 100 ділень. Висота стовпа рідини в циліндрі Тенера із стандартним розчином - 80 ділень. Визначте можливість скидання стічних вод, що містять азот нітритний, якщо Q=15м³/с, q =6,2 м³/с, a =1, С_ГДК= 0,3мг/л С_фон – відсутній.

Розрахуйте валове скидання азоту нітритного за умови, що стічні води утворюються на підприємстві протягом року безперервно.

 

№6

 

1. Які причини послужили основою для припинення роботи по складанню екологічних паспортів в 90-і роки прийшлого сторіччя?

2. Які характеристики включають природно-кліматична характеристика району розташування підприємства?

3. Валове виділення аерозоля забарвлення в спеціалізованій камері складає 6,75т/рік. Камера оснащена каскадним гідрофільтром з ефективністю уловлювання по аерозолю 91-94%. Загальний час роботи камери за рік склав 2540 годин, причому протягом 320 годин подача води була відсутня. Визначити валовий викид аерозоля за рік.

4. На МЧП «Ферросервіс» м. Донецька утворюється шлам нейтралізації промивних вод наступного хімічного складу: СаSO₄ – 84?55%; Са (ОН) 3 – 5,35%; СаСr₂О₇ – 0,47%; Na₂SO₄- 5%. Визначте клас небезпеки, ступінь токсичності відходу і подальший його рух.

 

№7

1. Яким чином можна стимулювати підприємство

на зниження класу небезпеки, тобто зменшення шкідливого впливу на природу?

2. Коли почала проводитися в Україні екологічна паспортизація промислових підприємств.?

3. Для забарвлення металоконструкцій методом безповітряного розпилювання було використано 17т розчинника №649. Розчинник складається з 50% ксилола, 30% етилцеллозольва, 20% изобутилового спирту.

Робота велася протягом 9 місяців при середній кількості робочих днів в місяць – 22; 7,5 годин в день. Визначте валовий викид забруднюючих речовин і максимально разовий.

 

 

№8

ЧАСТЬ 2

Геохимическая экологическая функция литосферы.