МИНЕРАЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ, совокупность запасов полезных ископаемых в недрах района, страны, группы стран, континента, мира в целом, подсчитанных применительно к существующим кондициям на полезные ископаемые с учетом научно-технического прогресса (увеличение глубины разработки, повышение эффективности обогащения и др.
ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ, пригодные для использования в народном хозяйстве воды рек, озер, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) ледников и снежного покрова; общий объем (единовременный запас) водных ресурсов приблизительно 1390 млн. км3, из них ок. 1340 млн. км3— воды Мирового океана. Менее 3% относится к пресным водам (35,8 млн. км3), а доступны для использования всего 0,3%. Теоретически водные ресурсы неисчерпаемы, т. к. при рациональном использовании они непрерывно возобновляются в процессе влагооборота. Однако потребление воды растет такими темпами, что во многих странах ощущается недостаток водных ресурсов, усиливающийся с каждым годом. Большую опасность вызывает загрязнение природных вод, вызванное сбросом в них сточных вод.
РЕСУРСНЫЕ ЦИКЛЫ, совокупность превращений и территориальных перемещений природного вещества (или группы веществ), происходящих на всех этапах использования его человеком и протекающих в рамках общественного звена общего круговорота данного вещества (или веществ) на Земле. Основные ресурсные циклы: энергоресурсов и энергии; металлорудных ресурсов и металлов; неметаллического ископаемого сырья; лесных ресурсов и лесоматериалов; земельных ресурсов и сельскохозяйственного сырья. Имеются планетарная территориальная структура ресурсных циклов и регионально-локальные структуры разного таксономического уровня. Одним из важнейших критериев рациональности функционирования и развития ресурсных циклов является обеспечение необходимых человеку полноценных свойств и качеств окружающей среды.
Дайте санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы, исходя из данных варианта задания.
Дать санитарно-гигиеническую оценку загрязнения атмосферы – значит сравнить фактические концентрации примесей в воздухе с предельно допустимыми концентрациями по условиям нормирования.
Порядок санитарно-гигиенической оценки состояния атмосферного воздуха.
1. Установить с какой ПДК (предельно допустимой концентрацией) будут сравнивать фактические концентрации. Для данного варианта территорией является курортная зона, поэтому нормирование примесей атмосферы при экспозиции не более 20 минут ведется по ПДК максимально разовой (ПДКм.р.), которая устанавливается при температуре 0 С.
2. Привести концентрации всех вредных веществ в атмосферном воздухе к размерности мг/м3 , используя соотношения, предложенные в указаниях.
Проделаем это:
1) Углерода оксид – 0,002%.
мг/м3 = %об.*ММ*104/V0 = 0,002%*28*104/22,4=25 мг/м3
2) Ацетон - 0,15 мг/м3
3) Фенол – 0,001 мг/м3
4) Ангидрид сернистый – 0,16 мг/м3 .
5) Диоксид азота - 0,001 мг/м3 .
6) Сероводород - 5 ppb .
мг/м3 = ppb *ММ*10-3/V0 = 5*34,06*10-3/22,4=0,0077 мг/м3
7) Фтористый водород - 0,01 ppm.
мг/м3 = ppm*ММ/V0 = 0,01*20/22,4=0,009 мг/м3 .
8) Взвешенные вещества 0,12 мг/м3 .
3. Составим таблицу.
| Ингредиент | Приземная концентрация i-ой примеси, мг/м3 | Фоновая концентрация i-ой примеси, мг/м3 | ПДКм.р. |
| Оксид углерода | 25 | 0,18 | 5 |
| Диоксид азота | 0,001 | 0,005 | 0,085 |
| Бензин | 0 | 0,085 | 5 |
| Серная кислота | 0 | 0,11 | 0,3 |
| Ксилол | 0 | 0,08 | 0,2 |
| Ангидрид сернистый | 0,16 | 0,004 | 0,5 |
| Ацетон | 0,15 | 0 | 0,35 |
| Фенол | 0,001 | 0 | 0,01 |
| Фтористый водород | 0,009 | 0 | 0,02 |
| Взвешенные вещества | 0,12 | 0 | 0,5 |
| Сероводород | 0,0077 | 0 | 0,008 |
4. Установить и перечислить вещества, которые обладают суммацией действия. Группа суммации устанавливается при наличии в атмосферном воздухе всех ингредиентов, входящих в эту группу. Одно и тоже вещество может входить в несколько групп суммации.
| № группы суммации | Вещества, образующие группу суммации |
| 13 | Ацетон, фенол |
5. В соответствии с условиями нормирования оценить загрязнение атмосферы и сделать выводы. При выполнении условий нормирования загрязнение атмосферы не превышает допустимого по соответствующим группам суммации или индивидуальным веществам. Если условия нормирования не выполняются – загрязнение атмосферы выше допустимого.
Для нашего случая условия нормирования определяются следующей формулой:
Сi+Сф.i <=0,8*ПДКм.р.I.
При выполнении данной проверки, видим, что для всех веществ это условие выполняется, кроме сероводорода и оксида углерода. И если превышение для сероводорода весьма мало, то превышение оксида углерода весьма значительно. Поэтому для использование данной местности в качестве курортной зоны необходимо провести ряд очищающих мероприятий, направленных на уменьшение концентрации оксида углерода.
Дайте прогноз качества воды в контрольном створе.
Решение:
Для данного варианта объектом, расположенным на участке водотока, является водозабор питьевой. Поэтому, видом водопользования будет хозяйственно-пищевое. Хозяйственно-пищевое – использование водных объектов для хозяйственно-питьевого водоснабжения предприятий пищевой промышленности.
Установим контрольный створ. Между отметкой сброса сточных вод и отметкой расположения объекта расстояние в 4 километра. На водотоках рекреационного и хозяйственно-питьевого использования контрольный створ устанавливается на расстоянии 500 метров от места сброса сточных вод.
Рассчитаем разбавление сточных вод и коэффициент смещения.
γ = (1-e-a*√L)/(1+(Q* e-a*√L)/q) где,
γ – коэффициент смещения;
L – расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до контрольного створа, метры.
a – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смещения;
Q – расход воды в реке, м3/с;
q - расход сточных вод, м3/с;
Коэффициент a – рассчитывается по формуле:
a = ξ*φ*3√(E/q), где
ξ – коэффициент извилистости реки – отношение длины реки по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного створа L к длине реки по прямой на том же участке lпр.
ξ = L/lпр.
φ – коэффициент, зависящий от места выпуска; при выпуске у берега φ = 1; при выпуске в фарватер φ = 1,5;
E – коэффициент турбулентной диффузии. Для равнинных рек:
Е = υ*Н/200, где
υ – средняя скорость реки на расчётном участке, м/с.
Н – средняя глубина на том же участке,м.
Е=0,26*2,8/200=0,0036.
Так как для нашего варианта вид сброса береговой, то φ =1.
ξ = L/lпр = 1,4.
a = ξ*φ*3√(E/q) = 1,4*1*3√(0,0036/0,3)=0,32
γ = (1-e-a*√L)/(1+(Q* e-a*√L)/q) = (1- е-0,32*√4)/(1+(7,2* е-0,32*√4)/0,3)= (1-0,6)/(1+(7,2*0,6)/0,3) = (0,4)/(1+24) = 0,016 – коэффициент смещения.
Далее необходимо для всех компонентов сточных вод рассчитать концентрацию примесей в контрольном растворе (Скс):
Скс= (q*Сст+ γ *Q*Ср)/(Q* γ +q), где
q – расход сточных вод,
Q – расход реки,
Сст и Ср – соответственно концентрация вредных примесей в сточных водах и в воде реки (фоновая), г/ м3
γ – коэффициент смещения.
1) Ацетон. Сст=1,6 г/ м3; Ср=0,03 г/ м3
Скс=(0,3*1,6+0,016*7,2*0,03)/(7,2*0,016+0,3)=0,48/0,42=1,14 г/ м3
2) Фенол. Сст=0,05 г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс=(0,3*0.05+0)/ (7,2*0,016+0,3)=0,015/0,42=0,036 г/ м3
3) Нитриты. Сст=2,1 г/ м3; Ср=0,02 г/ м3
Скс = (0,3*2,1+0,016*7,2*0,02)/ (7,2*0,016+0,3)=0,63/0,42=1,5 г/м3
4) Нитраты. Сст=17,4 г/ м3; Ср=0,12 г/ м3
Скс=(0,3*17,4+0,016*7,2*0,12)/ (7,2*0,016+0,3)=5,23/0,42=12,45 г/ м3
5) Нефтепродукты. Сст=0,6 г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс=(0,3*0,6+0)/ (7,2*0,016+0,3)=0,18/0,42=0,43 г/ м3
6) Медь. Сст=0,05г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс= (0,3*0,05+0)/ (7,2*0,016+0,3)=0,015/0,42=0,036 г/ м3
7) Ртуть. Сст=0,0008г/ м3; Ср=0 г/ м3
Скс = (0,3*0,0008+0)/ (7,2*0,016+0,3)=0,00024/0,42=0,00057 г/ м3
Составим таблицу.
| Вещество | Концентрация г/ м3 | ПДК г/ м3 | Лимитирующий признак вредности | Класс опасности | |
| В контр. створе | фоновая | ||||
| Ацетон | 1,14 | 0,03 | 2,2 | Общесан. | 3 |
| Фенол | 0,036 | 0 | 0,001 | Орг. запах | 4 |
| Нитриты | 1,5 | 0,02 | 3,3 | Сан.-токс. | 2 |
| Нитраты | 12,45 | 0,12 | 45 | Сан.-токс. | 3 |
| Нефтепродукты | 0,43 | 0 | 0,3 | Орг. Плен. | 4 |
| Медь | 0,036 | 0 | 1 | Органол | 3 |
| Ртуть | 0,00057 | 0 | 0,0005 | Сан. Токс. | 1 |
При коммунально-бытовом и хозяйственно-питьевом использовании суммацию образуют вещества с одинаковыми ЛПВ 1 и 2 класса опасности. В нашем случае суммацию образуют ртуть и нитриты:
С1/ПДК1+ С2/ПДК2<=1
0,00057/0,0005+1,52/3,3 = 1,6 <=1 – не верно, следовательно не выполнены условия нормирования.