Загрязненных химическими веществами

Категория загрязненности почв	Характеристика загрязненности	Возможное использование территории	Предлагаемые мероприятия
I. Допустимая	Содержание химических веществ в почве превышает фоновое, но не выше ПДК	Использование под любые культуры	Снижение уровня воздействия источников загрязнения почвы. Осуществление мероприятий по снижению доступности токсикантов для растений (известкование, внесение органических удобрений)
Окончание табл.5.2
Категория загрязненности почв	Характеристика загрязненности	Возможное использование территории	Предлагаемые мероприятия
II. Умеренно опасная	Содержание химических веществ в почве превышает ПДК при лимитирующем общесанитарном, миграционном водном и миграционном воздушном показателях вредности, но ниже допустимого уровня по транслокационному показателю	Использование под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений	Мероприятия, аналогичные категории I. При наличии веществ с лимитирующим миграционным водным и миграционным воздушным показателями проводится контроль за содержанием этих веществ в рабочих зонах и в воде местных водоисточников
III. Высоко опасная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК при лимитирующем транслокационном по­казателе вредности	Использование под технические культуры. Использование под сельскохозяйственные куль­туры ограничено с учетом растений – концентраторов	Кроме мероприятий указанных для категории I, обязательный контроль за содержанием токсикантов в растениях – продуктах питания и кормах. При необходимости выращивания растений – продуктов питания – ре­комендуется их перемешивание с продуктами, выращенными на чистой почве
IV. Чрезвы­чайно опасная	Содержание химических веществ в почве превышает их ПДК в почве по всем показателям вредности	Использование под технические культуры или исключение из сельско-хозяйственного использования. Лесозащитные полосы	Мероприятия по снижению уровня загрязнения и связыванию токсикантов в почве. Контроль за содержанием токсикантов в зоне дыхания сельскохозяйственных рабочих и в воде местных источников

 

 

ПРИМЕР 5.1

 

На определенном участке территории установлено присутствие в почве меди с солесодержанием подвижных форм, равном 3,2 мг/кг, и свинца с концентрацией 25 мг/кг. Определить категорию загрязненности почвы и возможность ее использования для выращивания сельскохозяйственной продукции; установить характер возможного использования данной территории и мероприятия по снижению токсического воздействия почвенных загрязнений.

 

 

Решение

 

На основании данных приложения 10 находим: ПДК меди с учетом фона – 3,0 мг/кг; ПДК свинца с учетом фона – 30,0 мг/кг.

Допустимые уровни содержания:

· по транслокационному показателю вредности – меди – 3,5 мг/кг;

· по миграционному водному показателю вредности – меди – 72,0 мг/кг; свинца – 60,0 мг/кг;

· по общесанитарному показателю вредности – меди – 3,0 мг/кг; свинца – 30,0 мг/кг.

Уровень содержания меди в почве превышает ее ПДК (3,0 мг/кг) и допустимый уровень при лимитирующем общесанитарном показателе вредности (3,0 мг/кг), но ниже допустимого уровня по транслокационному показателю вредности (3,5 мг/кг), а следовательно, в соответствии с табл.5.2 категория загрязненности почв медью – умеренно опасная.

Уровень содержания свинца в почве не превышает ПДК и допустимые уровни по всем лимитирующим показателям вредности, следовательно, в соответствии с табл.5.2 категория загрязненности почв свинцом – допустимая.

Исходя из комплексной оценки загрязненности почвы, устанавливаем, что категория ее загрязненности – умеренно опасная.

Данная территория может использоваться под любые культуры при условии контроля качества сельскохозяйственных растений и проведения мероприятий по снижению доступности для них имеющихся токсикантов, т.е. меди и свинца. Варианты задач для примера 5.1 даны в приложении 11.

ПРИМЕР 5.2

 

Оценка уровня загрязнения почв населенных пунктов проводится по двум показателям: коэффициенту концентрации отдельного вещества K _с и суммарному показателю загрязнения Z _с при наличии в почве нескольких загрязняющих компонентов.

Коэффициент концентрации ЗВ определяется отношением

K _с = С / С _ф, (5.2)

где С – реальная концентрация данного химического вещества в почве, мг/кг; C _ф – фоновая концентрация в почве данного вещества, мг/кг.

Суммарный показатель загрязнения равен сумме коэффициентов концентраций загрязняющих почву химических элементов:

, (5.3)

где n – число учитываемых ЗВ.

Оценка опасности загрязнения почв по найденному суммарному показателю Z _с проводится с помощью данных табл.5.3.

 

Таблица 5.3

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв

По суммарному показателю

Категория загрязнения почв	Показатель Z c	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
I. Допустимая	Менее 16	Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и минимум функциональных отклонений
II. Умеренно опасная	16-32	Увеличение общего уровня заболеваемости
III. Высоко опасная	32-128	Увеличение общего уровня заболеваемости, числа часто болеющих детей с хроническими заболеваниями, нарушениями функционирования сердечно-сосудистой системы
Окончание табл.5.3
Категория загрязнения почв	Показатель Z c	Изменения показателей здоровья населения в очагах загрязнения
IV. Чрезвычайно опасная	Более 128	Увеличение заболеваемости детей, нарушение репродуктивной функции женщин (увеличение случаев токсикоза беременности, преждевременных родов, мертворождаемости, гипотрофии новорожденных)

 

Необходимо определить категорию загрязнения почвы населенного пункта химическими веществами по суммарному показателю загрязнения; дать характеристику показателей здоровья населения, проживающего на данной территории.

Исходные данные приведены в табл.5.4.

 

Таблица 5.4

Исходные данные

Загрязняющие вещества	Реальная концентрация в почве С, мг/кг	Фоновая концентрация в почве С ф, мг/кг
Фтор Бериллий Цинк	4,9	1,5 41,3

 

Решение

 

По формуле (5.2) находим коэффициенты концентрации загрязняющих веществ:

K _сF = 470/208 = 2,3; K _сBe = 4,9/1,5 = 3,3; K _сZn = 255/41,3 = 6,2.

По формуле (5.3) суммарный показатель загрязнения:

Z _c = (2,3 + 3,3 + 6,2) – (3 – 1) = 9,8.

В соответствии с данными табл.5.3 рассматриваемые почвы относятся к категории допустимого загрязнения и характеризуются наиболее низким уровнем заболеваемости детей и минимумом функциональных отклонений.

Варианты задач для примера 5.2 приведены в приложении 12.

РАБОТА 6

 

Оценка экологического состояния территории

в зоне действия горного предприятия

 

Цель работы: произвести оценку глубины и площади техногенных нарушений, определить возможность агровосстановления земель и ущерб от потери их продуктивности.

 

 

Задание

 

6.1. Определить показатели техногенного нарушения земель на территории горно-промышленного района (ГПР).

6.2. Оценить влияние твердых отходов на состояние земной поверхности в указанном районе.

6.3. Рассчитать показатели восстановления земель.

6.4. Дать эколого-экономическую оценку ущерба от нарушенных земель.

Варианты заданий приведены в приложении 13.

 

 

Порядок выполнения работы

 

· При ведении горных работ надо стремится к максимальной величине нарушенности территории и отчуждения земель рельефа местности в зоне ГПР, для чего минимизируются следующие показатели:

· площадь техногенно нарушенных земель, определяемая суммой всех площадей участков (зон) техногенно нарушенных земель в ГПР:

; (6.1)

· показатель плотности поражения территории техногенно-линейными формами нарушений, определяемый отношением площадей всех участков, нарушенных такими формами, к площади ГПР:

; (6.2)

· показатель техногенного нарушения земель в санитарно-защитной зоне (СЗЗ), определяемый отношением суммы техногенно нарушенных земель к площади СЗЗ:

; (6.3)

· показатель техногенного нарушения земель в ГПР:

; (6.4)

· показатель расхода земель на 1 т годовой добычи угля:

; (6.5)

· показатель абсолютной потери земель, определяемый отношением разности площади, подвергшейся влиянию горных работ и площади рекультивированных земель, к площади ГПР:

. (6.6)

6.2. На экологическое состояние земной поверхности ГПР оказывают влияние твердые отходы, которые оцениваются по следующей совокупности показателей:

· удельная плотность твердых отходов, получаемых в пределах СЗЗ, определяется отношением годового суммарного объема i -х видов отходов к площади СЗЗ,

; (6.7)

· показатель невыхода твердых отходов на поверхность как отношение объема утилизированных отходов за год к объему вскрышных пород:

; (6.8)

·показатель концентрации твердых отходов с СЗЗ определяется как отношение суммарных площадей складирования отходов к площади СЗЗ:

; (6.9)

· показатель производства твердых отходов одним работником разреза определяется как отношение суммы годового объема отходов к численности работающих:

; (6.10)

· показатель загрязнения территории твердыми отходами – отношение площади складирования отходов на поверхности в течение года к числу жителей:

(6.11)

6.3. Восстановление территории предлагается оценивать по совокупности следующих показателей:

· показатель восстановления земель – как отношение площади рекультивированных участков нарушенных земель к площади СЗЗ:

; (6.12)

· показатель агровосстановления рекультивированных земель как отношение суммарной площади агроиспользования рекультивированных земель к площади всех рекультивированных земель:

; (6.13)

· валовый агропотенциал рекультивированных земель:

; (6.14)

· валовый потенциал ненарушенных сельскохозяйственных земель:

; (6.15)

где Ц – оптовая цена агрокультур, руб.; У_{р i} и У_{р j} – урожайность, ц/га; S _{рз i} и S _сз – площади соответственно рекультивированных и ненарушенных сельскохозяйственных земель, га.

Показатель продуктивности 1 га рекультивированных земель, как отношение валового продукта или урожайности этих земель, к площади этих земель:

. (6.16)

Показатель агротождественности рекультивированных земель как отношение валового продукта, получаемого с рекультивированных земель, к валовому продукту, получаемому с ненарушенных земель:

. (6.17)

6.4. Экономическим критерием нарушения поверхности территории ГПР является эколого-экономическая оценка ущерба. В общем случае данная оценка приближенно может иметь вид

, (6.18)

где Ц_сн – нормативная стоимость земель по кадастру земель данного района, руб.

Ущерб от потери продуктивности земель в результате снижения урожайности на рекультивируемых землях

; (6.19)

. (6.20)

Удельный ущерб – отношение суммы ущерба от потери продуктивности земель к площади техногенно нарушенных земель:

. (6.21)

ПРИМЕР 6

 

Рассмотрим крупный Бородинский угольный разрез в Красноярском крае (табл.6.1).

 

Таблица 6.1

Исходные данные для примера 6

 

Условные обозначения	Характеристика показателей	Единицы	Показатели
V д	Объем добычи угля на угольном разрезе	млн т/год
V г	Объем суммарной горной массы, извлекаемой при добыче угля	млн т/год
V c	Объем складирования пород во внутренние отвалы	млн т/год
N р	Количество работающих на разрезе	чел.
Продолжение табл.6.1
Условные обозначения	Характеристика	Единицы	Показатели
N ж	Количество жителей в рабочем поселке	чел.
S рз	Площади рекультивированных земель, используемых в агропроизводстве: подкормовые культуры зерновые культуры луговые культуры	га
Урз	Урожайность на рекультивированных землях: кормовые культуры зерновые культуры луговые культуры	ц/га
Уфз	Урожайность на фоновых территориях: кормовые культуры зерновые культуры луговые культуры	ц/га
Ц	Оптовая цена: кормовые культуры зерновые культуры луговые культуры	руб./га
Цн	Нормативная оценка земли	руб./га
S ГПР	Площадь горно-промышленного района	га
S CЗЗ	Территория непосредственного влияния разреза (СЗЗ)	га
S з	Площадь застройки	га
S р	Рекреационная территория	га
S жр	Площадь, занятая железнодорожными станциями, коммуникациями разреза	га
Окончание табл.6.1
Условные обозначения	Характеристика	Единицы	Показатели
S т	Территория, нарушенная транспортными путями	га
S пл	Территория площадных нарушений	га
S о/ S рз	Площади, нарушенные отвалами, в том числе рекультивированные	га	796(329)
S в/ S рз	Площади, занятые внутренними отвалами, в том числе рекультивированные	га	688(213)
S б	Площади внутренних бестранспортных отвалов	га
S выр	Площади выработанного пространства	га

 

Решение

 

6.1. Площадь техногенно нарушенных земель по формуле (6.1)

га.

Показатель плотности поражения территории ГПР техногенно линейными формами по формуле (6.2)

%.

Показатель техногенного нарушения земель в СЗЗ по формуле (6.3)

%.

Показатель техногенного нарушения земель в ГПР по формуле (6.4)

%.

Показатель расхода земель на 1 т выпускаемой продукции по формуле (6.5)

га/1000 т угля.

Показатель абсолютной потери земель в горно-промышленном районе (ГПР) по формуле (6.6)

%.

6.2. Удельная плотность твердых отходов по формуле (6.7)

т/га.

Показатели невыхода твердых отходов на поверхность по формуле (6.8)

%.

Показатель концентрации твердых отходов в ГПР по формуле (6.9)

%.

Удельный показатель производства твердых отходов одним работником предприятия по формуле (6.10)

т/чел./год.

Удельный показатель засорения территории твердыми отходами по формуле (6.11)

т/чел./год.

6.3. Показатель восстановления нарушенных земель по формуле (6.12)

%.

Показатель агровосстановления рекультивированных земель по формуле (6.13)

%.

Валовый потенциал i -й культуры на рекультивированных землях по формуле (6.14)

руб.;

руб.;

руб.;

руб.

Валовый потенциал i -й культуры на фоновых землях по формуле (6.15)

руб.;

руб.;

руб.;

ВП_сз = 1760000 руб.

Показатель продуктивности 1 га рекультивированных земель по формуле (6.16)

руб./га.

Показатель агротождественности рекультивированных земель по формуле (6.17)

%.

6.4. Ущерб, определяемый исходя из нормативной оценки земли по формуле (6.18)

руб.

Ущерб от потери продуктивности земель по формулам (6.19), (6.20)

руб.;

руб.;

руб.;

руб.;

руб. 39,6 млн руб.

Удельный ущерб по формуле (6.21)

,1 руб./га.

 

РАБОТА 7

 

Определение класса опасности

промышленных отходов

 

Цель работы: определение класса опасности промышленных отходов на основе расчета индекса опасности отходов производства.

 

Задание

 

7.1. Отход отработанного активированного угля содержит одно из органических веществ: хлороформ; четыреххлористый углерод; бензол; перхлорэтилен; толуол. Уголь подвергли обезвреживанию, при этом содержание органического загрязняющего вещества снизилось до 0,1 %. Опасность отхода определяется наличием в нем органического вещества.

Справочные данные для загрязняющих веществ приведены в табл.7.1.

Рассчитать класс опасности отхода отработанного угля до и после обезвреживания. ПДК приведены в приложении 10.

7.2. Шлам от мойки машин и механизмов содержит низкокипящие нефтепродукты, индустриальные масла. Класс опасности в воздухе рабочей зоны по нефти 3-й; ЛД50 (летальная доза по индустриальным маслам) равна 12000 мг/кг. Определить класс опасности шлама, загрязненного нефтепродуктами, индустриальными маслами.

7.3. Определить класс опасности отхода производства фторсолей, если в его состав входят сера, натрия сульфат и натрия фторид. Значение ПДК в почве для серы 160 мг/кг, для сульфат-иона – ПДК в почве серной кислоты 160 мг/кг, для фторида натрия – ПДК в почве для растворимой формы фтора 10 мг/кг. Растворимость в воде сульфата натрия в пересчете на сульфат-ион – 35,8 г в 100 г воды, фторида натрия в пересчете на фторид-ион – 1,95 г в 100 г воды, сера в воде практически не растворима.

Варианты заданий приведены в приложении 14.

 

Порядок выполнения работы

 

7.1. Определение класса опасности промышленных отходов на основе ПДК химических веществ в почве.

Расчет индекса опасности ведут по формуле

, (7.1)

где ПДК _i – предельно допустимая концентрация токсичного химического вещества, содержащегося в отходе, в почве, мг/кг; S – коэффициент, отражающий растворимость в воде, безразмерный и равный растворимости данного химического вещества в граммах на 100 г воды при 25 °С, деленной на 100, величина S находится в интервале от 0 до 1, при растворимости больше 100 г в 100 г воды S принимается равным 1; C _в – содержание данного компонента в общей массе отхода, массовая доля; i – порядковый номер данного компонента.

 

Таблица 7.1