Мониторинг среды обитания

• ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
• Введение
• 1 Характеристика климатических условий и качественно — количественная характеристика вредных выбросов, сбросов, а также токсикологическая характеристика загрязнителей
• 1.1 Характеристика климатических условий Красноярского края
• 1.2 Качественно — количественная характеристика вредных выбросов, сбросов, а также токсикологическая характеристика загрязнителей
• 2 Обоснование комплексного экологического мониторинга окружающей среды
• 3 Обоснования метода прогнозирования состояния природной среды
• 4 Общие выводы с расчетами ущерба причиненного загрязнения окружающей среде
• Заключение
• Вывод
• Список используемой литературы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

экологический мониторинг выброс

Введение

Проблема сохранения окружающей природной среды и переход современного человечества к устойчивому развитию является сегодня одной из самых важных. Охрана окружающей среды — это очень сложная и многогранная задача, которая требует для своего решения общих усилий стран и регионов — как глобальных, так и локальных.

В различных видах научной и практической деятельности человека издавна применяется метод наблюдения — способ познания, основанный на относительно длительном целенаправленном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности. Испытывая на себе результаты разрушающего действия воды, ветра, землетрясений, снежных лавин и т. п., человек издавна реализовал элементы мониторинга, накапливая опыт предсказания погоды и стихийных бедствий.

Блестящие образцы организации наблюдений за природной средой описаны еще в первом веке нашей эры в «Естественной истории» Гая Секунда Плиния (старшего). Тридцать семь томов, содержавших сведения по астрономии, физике, географии, зоологии, ботанике, сельскому хозяйству, медицине, истории, служили наиболее полной энциклопедией знаний до эпохи средневековья. Много позднее, уже в XX веке, в науке возник термин мониторинг для определения системы повторных целенаправленных наблюдений за одним или более элементами окружающей природной среды в пространстве и времени.

Экологический мониторинг (мониторинг окружающей среды) — это комплексная система наблюдений за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений состояния окружающей среды под воздействием природных и антропогенных факторов.

Целями мониторинга окружающей среды являются:

— оценка наблюдаемых изменений в окружающей среде и выявление эффекта деятельности человека;

— прогноз предполагаемых изменений в окружающей среде;

— разработка стратегий оптимальных отношений общества и окружающей среды;

— принятие решений для предотвращения отрицательных последствий деятельности человека.

Задачи мониторинга:

1) Наблюдение за источниками, факторами антропогенного воздействия на окружающую среду и реакцией объектов живой природы, в том числе и человека на воздействие;

2) Оценка по данным наблюдений и прогнозирование уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, ее состояния и изменений в результате этого воздействия. Оценка и анализ природных ресурсов, а также экологического риска;

3) Прогнозирование антропогенных воздействий, природных процессов, ведущих дегармонизацию связи и нарушению саморегуляции биологических систем состояния окружающей среды, и возможных в ней изменений;

4) Информационное обеспечение подготовки принятия управленческих решений по охране природы и здоровья человека, регулирование и восстановление качества окружающей среды, нормализация экологической обстановки в экстремальных ситуациях.

Объекты мониторинга — это окружающая среда в целом и ее отдельные элементы, а также все виды хозяйственной деятельности, представляющие потенциальную угрозу для здоровья людей и экологической безопасности. В первую очередь объектами мониторинга являются: атмосфера (мониторинг приземного слоя атмосферы и верхней атмосферы); атмосферные осадки (мониторинг атмосферных осадков); поверхностные воды суши, океаны и моря, подземные воды (мониторинг гидросферы), криосфера (мониторинг составляющих климатической системы).

Уровни мониторинга:

1) Глобальный (вся планета, проводится международными экологическими организациями);

2) Национальный (в рамках одного государства с целью получения информации и обеспечения национальной экологической безопасности);

3) Региональный (для России — в пределах субъекта Федерации);

4) Локальный (в рамках одного города или промышленного объекта).

Основные принципы организации мониторинга: комплексность, систематичность, унифицированность.

В общем виде процесс экологического мониторинга можно представить схемой: окружающая среда (либо конкретный объект окружающей среды) измерение параметров сбор и передача информации обработка и представление данных, прогноз. Измерение параметров, сбор и передачу информации, обработку и представление данных осуществляет система мониторинга. Система экологического мониторинга тесно связана с системой управления качеством окружающей среды. Информация о состоянии окружающей среды, полученная в системе мониторинга, используется системой управления для устранения негативной экологической ситуации или уменьшения неблагоприятных последствий изменения состояния окружающей среды, а также для разработки прогнозов социально — экономического развития, разработки программ в области экологического развития и охраны окружающей среды. В системе управления можно также выделить три подсистемы: принятие решения (специально уполномоченный государственный орган), управление выполнением решения (например, администрация предприятий), выполнение решения с помощью различных технических или иных средств.

Мониторинг проводится специальной наблюдательной сетью, в которую входят: Министерство природных ресурсов и его агентства, Минздрав и его агентства, Минсельхоз и его агентства, Министерство промышленности и энергетики и его агентства и др. На основании данных мониторинга создается система кадастров природных ресурсов.

1 Характеристика климатических условий и качественно — количественная характеристика вредных выбросов, сбросов, а также токсикологическая характеристика загрязнителей.

1.1 Характеристика климатических условий Красноярского края

Климат Красноярского края резко континентальный, особенно суровый на севере. Зима продолжительная. Средняя температура января от на севере и Среднесибирском плоскогорье и от в районах Енисейска, Красноярска и на юге. Лето в центральных районах умеренно теплое, на юге — теплое. Средняя температура июля на севере (на берегах морей менее +10°С) до +16−18°С в центре и до +20°С на юге. Продолжительность безморозного периода от 73 -76 суток (Хатанта, Тура) до 103−120 суток (Енисейск, Красноярск). Осадки преимущественно летние. Количество их колеблется от 200−300 мм в год на севере до 400−600 мм на Среднесибирском плоскогорье и 800−1200 мм на северных склонах гор Южной Сибири; в межгорных котловинах южной части — 250−300 мм. На большей части края, особенно к северу от Нижней Тунгуски широко развита многолетняя мерзлота.

Край пересекает несколько природных зон: арктическая, тундра, тайга (большая часть), лесостепь и степь. На полуострове Таймыр в зонах арктических пустынь и тундровой преобладают заболоченные торфяные почвы. Мохово — лишайниковая, особенно ягельная, тундра используется как пастбище для оленей. К югу от Таймыра протягивается узкая полоса лесотундры, где наряду с кустарниковой тундрой имеются острова лесов из лиственницы на слабоподзолистых почвах и ели на торфяно-глеевых почвах.

Зона тайги занимает большую часть Западно-сибирской равнины и Среднесибирского плоскогорья, а на юге края местами смыкается с горно-таежными лесами Западного и Восточного Саяна. По характеру растительности она делится на северную, среднюю и южную подзоны, в каждой из которых различают западную умеренно — влажную провинцию и восточную — более сухую. В северной подзоне преобладают заболоченные редкостойные леса из даурской лиственницы с примесью ели и березы (северная тайга) на мерзлотно — глеево — подзолистых почвах. Южнее Северного Полярного круга господствуют кустарничковые и травянокустарничковые лиственные леса (средняя тайга) на подзолистых и мерзлотно-таежных почвах. К югу от Подкаменной Тунгуски (южная тайга), в западной части края (главным образом по левобережью Енисея) преобладают темнохвойные леса (ель, пихта, сибирская кедровая сосна, сибирская лиственница), а на большой восточной — лиственнично-сосновые и сосновые леса Приангарья на дерново-подзолистых мерзлотных почвах. Между зоной тайги и лежащими юнее островными лесостепями располагается полоса смешанных и мелколиственных лесов, сочетающая ландшафты тайги и лесостепи. Основные лесостепи (Ачинская, Красноярская, Канская), переходящие к югу в степи Минусинской котловины, характеризуются равнинными и холмисто-увалистым рельефом, плодородными серыми лесными, черноземными и каштановыми почвами. В западном и Восточном Саяне отчетливо выражена высотная поясность: горная лесостепь по окраинам Минусинской котловины, парковые лиственничные леса и горная тайга (пихта, ель, лиственница, кедровая сосна) сменяются луговой и горно-тундровой растительностью на вершинах наиболее высоких хребтов.

1.2 Качественно — количественная характеристика вредных выбросов, сбросов, а также токсикологическая характеристика загрязнителей

1) Оксид кальция ;

На вид оксид кальция является твердой гигроскопичной массой или порошком белого или серовато — белого цвета без запаха. Добавка хорошо растворяется в глицерине, не растворяется в этаноле, а при взаимодействии с водой образует гашеную известь.

Влияние на организм человека. При работе с оксидом кальция необходимо соблюдать меры безопасности (носить очки и защитные перчатки). В случае попадания химического соединения на кожу или в организм человека возможны следующие последствия: стекловидный отек глаз, краснота глаз, химический ожог, трудно заживающие раны на коже, ожог пищевода или желудка. Возможно возникновение конъюнктивита и дерматита.

2) Окись углерода — CO

Может образовываться везде, где существуют условия для неполного сгорания веществ, содержащих углерод.

Физические свойства. Бесцветный газ без вкуса, с очень слабым запахом (обычно не ощутимым), слегка напоминающим запах чеснока.

Таблица 4. Симптомы отравления при разном содержании СОHb в крови, %

Картина отравления у человека. Многими авторами описаны хронические отравления. Наблюдаются шум в голове и головные боли, особенно во время работы и по утрам, головокружения (особенно при смотрении вверх), ощущение «угарания» на работе, нистагм при поворотах головы и вращении тела, расстройства кожной чувствительности, зрения (сужение поля зрения и нарушение ветоощущения, изменения глазного дна), слуха, хронические воспаления среднего уха, воспаление слухового нерва, дрожание конечностей, неврологические боли, бессонница ночью, сонливость днем. В некоторых случаях боль в области сердца и груди, и боках, кашель, упадок питания, легкая утомляемость при физической и умственной работе, изменение психики, ослабление памяти, расстройства координации движений, вялость или полное отсутствие зрачковой реакции, понижение или отсутствие сухожильных рефлексов, расстройства речи, даже психозы. В тяжелых случаях имели место неполные параличи и воспаления нервов. Со стороны сердечно — сосудистой системы отмечаются более тяжелые заболевания, чем при острых отравлениях. В крови наблюдались увеличение количества гемоглобина и эритроцитов другими авторами, напротив — анемия. Отмечены бледность, и сероватый оттенок кожи лица Описаны нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта (отсутствие аппетита, изжога, тошнота по утрам, рвота), появление сахара и белка в моче, нарушения функции щитовидной железы и надпочечников, понижение устойчивости к инфекциям, в особенности к туберкулезу, к гнойничковым заболеваниям кожи, повышенная предрасположенность к тромбозу.

Влияния на окружающую среду. Оксид углерода (СО) относятся к самым распространенным загрязнителям атмосферного воздуха. Такие загрязнители образуются при сжигании органического топлива и в процессе высокотемпературных технологий. Основным источникам — выбросов оксидов углерода, являются автотранспорт и предприятия теплоэнергетики.

Тепловые машины не только сжигают кислород, но и выбрасывают в атмосферу эквивалентные количества оксида углерода (углекислого газа). Сгорание топлива в топках промышленных предприятий и тепловых электростанций почти никогда не бывает полным, поэтому происходит загрязнение воздуха золой, хлопьями сажи.

3) Фенол — (C6H5OH)

Химическое вещество органического происхождения, принадлежит к группе ароматических углеводородов.

В 1842 году французский органик Огюст Лоран сумел вывести формулу фенола (C6H5OH), состоящего из бензольного кольца и гидроксигруппы OH. Фенол имеет несколько названий, которые используются как в научной литературе, так и в разговорной речи, и возникли благодаря составу этого вещества. Так, фенол часто называют оксибензолом либо карболовой кислотой.

Воздействия на организм человека. Вдыхание паров фенола в течение непродолжительного времени может привести к раздражению носоглотки, ожогам дыхательных путей и последующему отеку легких с летальным исходом. При соприкосновении раствора фенола с кожей образуются химические ожоги, которые впоследствии трансформируются в язвы. Попадание фенола внутрь организма с питьевой водой, приводит к развитию язвенной болезни, атрофии мышц, нарушению координации движений, кровотечениям. Кроме этого, ученые установили, что именно фенол является причиной возникновения раковых заболеваний, способствует развитию сердечной недостаточности и бесплодия.

Влияния на окружающую среду. Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий. Сброс фенольных вод в водоемы и водотоки резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые организмы не только своей токсичностью, но и значительным изменением режима биогенных элементов и растворенных газов (кислорода, углекислого газа). Вода водоема приобретает окраску, специфический запах карболки, покрывается флуоресцирующей пленкой, мешающей естественному течению биологических процессов в водоеме.

4) Мышьяк — As

Изредка встречается в природе в свободном состоянии, большей же частью в соединении с металлами или серой. В отличие от фосфора, в чистом виде As не ядовит, соединения же eгo отличаются значительной токсичностью, вызывая изменения, обнаруживаемые в особенности со стороны капилляров, обмена веществ, нервной системы и т. д.

As — твердое кристаллическое тело, тусклого вида. Температура плавления под давлением 35,8 атмосфер равна 817−8180. Возгоняется при 6150, не растворяется в воде и сильных кислотах. Плотность = 5,72. Очень хрупок, хорошо проводит тепло и электрический ток.

Картина отравления у человека. При остром отравлении, когда в организм попадают сразу десятки или сотни миллиграммов яда, картина напоминает заболевание холерой: сильные боли по всему пищеварительному каналу, рвота и понос, синюшная окраска кожи лица, судороги, нитевидный пульс, затруднение дыхания. Такое отравление часто заканчивается смертью в результате острой сердечно — сосудистой недостаточности. Иначе проявляется хроническое отравление малыми дозами. Человек постепенно слабеет; у него наблюдается сероватый цвет лица, исхудание, потеря сил, шелушение кожи и образование язв, кровоточивость десен; постепенно атрофируются мышцы ног и рук, кожа пигментируется и шелушится, в ней возможны злокачественные изменения, а на ногтях появляются характерные полосы. При легких отравлениях наблюдаются потеря аппетита, неприятный вкус во рту, слабость, озноб, ослабление пульса, нарушения сна.

Влияние на окружающую среду. Тяжелые металлы (мышьяк и др.) относятся к числу распространенных и весьма токсичных загрязняющих веществ. Они широко применяются в различных промышленных производствах, поэтому, несмотря на очистные мероприятия, содержание соединения тяжелых металлов в промышленных сточных водах довольно высокое. Большие массы этих соединений поступают в океан через атмосферу.

Мышьяк попадает в почву с продуктами сгорания угля, с отходами металлургической промышленности, с предприятий по производству удобрений. Наиболее прочно мышьяк удерживается в почах, содержащих активные формы железа, алюминия, кальция. Токсичность мышьяка в почвах всем известна. Загрязнение почв мышьяком вызывает, например, гибель дождевых червей. Фоновое содержание мышьяка в почвах составляет сотые доли миллиграмма на килограмм почвы.

5) Оксид серы—

В нормальных условиях представляет собой бесцветный газ с характерным резким запахом (запах загорающейся спички). Под давлением сжижается при комнатной температуре. Растворяется в воде с образованием нестойкой сернистой кислоты; растворимость 11,5 г/100 г воды при 20 °C, снижается с ростом температуры. Растворяется также в этаноле, серной кислоте. — один из основных компонентов вулканических газов.

Влияние на организм. SO2 очень токсичен. Симптомы при отравлении сернистым газом — насморк, кашель, охриплость, сильное першение в горле и своеобразный привкус. При вдыхании сернистого газа более высокой концентрации — удушье, расстройство речи, затруднение глотания, рвота, возможен острый отёк лёгких.

При кратковременном вдыхании оказывает сильное раздражающее действие, вызывает кашель и першение в горле.

Воздействие на атмосферу.

Основная статья: Кислотный дождь.

Из-за образования в больших количествах в качестве отходов диоксид серы является одним из основных газов, загрязняющих атмосферу.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение соединениями серы, которые выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке металлов и производстве серной кислоты.

Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Серный ангидрид образуется при постепенном окислении сернистого ангидрида кислородом воздуха с участием света. Конечным продуктом реакции является аэрозоль серной кислоты в воздухе, раствор в дождевой воде (в облаках). Выпадая с осадками, она подкисляет почву, обостряет заболевания дыхательных путей, скрыто угнетающе воздействует на здоровье человека. Выпадение аэрозоля серной кислоты из дымовых факелов химических предприятий чаще отмечается при низкой облачности и высокой влажности воздуха. Растения около таких предприятий обычно бывают густо усеяны мелкими некротическими пятнами, образовавшимися в местах оседания капель серной кислоты, что доказывает присутствие её в окружающей среде в существенных количествах. Пирометаллургические предприятия цветной и чёрной металлургии, а также ТЭЦ ежегодно выбрасывают в атмосферу десятки миллионов тонн серного ангидрида. Необходимо отметить также, что диоксид серы имеет максимум в спектре поглощения света в ультрафиолетовой области (190−220 нм), что совпадает с максимумом в спектре поглощения озона. Это свойство диоксида серы позволяет утверждать, что наличие этого газа в атмосфере имеет также положительный эффект, предотвращая возникновение и развитие онкологических заболеваний кожи человека. Диоксид серы в атмосфере Земли существенно ослабляет влияние парниковых газов (диоксид углерода, метан) на рост температуры атмосферы.

6) Сероводорода ;

Бесцветный термически неустойчивый (при температурах больше 400 °C разлагается на простые элементы), ядовитый газ тяжелее воздуха с неприятным запахом тухлых яиц. Встречается в природе в составе нефти, природного газа, вулканического газа и в горячих источниках. Хороший восстановитель.

Влияние на организм человека. Сероводород является раздражающим и удушающим газом, вызывающим локальное воспаление слизистых оболочек глаза и дыхательных путей человека, раздражение глаз, наиболее часто воздействия сероводорода может возникать после нескольких часов экспозиции при концентрациях 16−32 мг/м3. Однако раздражение дыхательных путей является потенциально более опасной реакцией. Воспаление этих структур может приводить к отеку легких.

Влияние на окружающую среду. Сероводород H2S является агрессивным газом, провоцирующим кислотную коррозию, которую в этом случае называют сероводородной коррозией. Растворяясь в воде, он образует слабую кислоту, которая может вызвать точечную коррозию в присутствии кислорода или диоксида углерода.

Бороться с сероводородной коррозией чрезвычайно трудно: несмотря на добавки ингибиторов кислотной коррозии, трубы из специальных марок нержавеющей стали быстро выходят из строя. И даже полученную из сероводорода серу перевозить в металлических цистернах можно в течение ограниченного срока, поскольку цистерны преждевременно разрушаются из-за растворенного в сере сероводорода.

Очистка природного и других газов от сероводорода может осуществляться разными методами. Выбор процесса очистки природного газа от сернистых соединений в каждом конкретном случае зависит от многих факторов, основными из которых являются: состав и параметры сырьевого газа, требуемая степень очистки и область использования товарного газа, наличие и параметры энергоресурсов, отходы производства и др.

При эксплуатации факельных установок в атмосферу попадает сероводород и другие вещества. Под влиянием внешних факторов образуется вторичное загрязнение (фотохимический смог). Комплекс загрязняющих веществ значительно снижает качество воздуха.

7) Кадмий Cd

Простое вещество кадмий (CAS-номер: 7440 — 4 3 — 9) при нормальных условиях — мягкий ковкий тягучий переходный металл серебристо-белого цвета. Устойчив в сухом воздухе, во влажном на его поверхности образуется плёнка оксида, препятствующая дальнейшему окислению металла. На вид серебристо — белый мягкий металл с гексагональной решёткой.

Кадмий относится к редким, рассеянным элементам: он содержится в виде изоморфной примеси во многих минералах и всегда в минералах цинка. Кадмий не образует самостоятельных месторождений, а входит в состав руд месторождений других металлов. Относительно высоко содержание кадмия в рудах среднетемпературных свинцово — цинковых и частично медно-колчеданных месторождений.

Влияние на организм человека. Для общей популяции вероятность интоксикации этим металлом очень мала. Те количества, которые средний человек получает день ото дня, недостаточны для того, чтобы вызвать симптомы отравления. Эффекты кадмия на организм сильно зависят от пути введения и полученной дозы этого вещества, длительности воздействия и состояния здоровья человека. Как только кадмий попадает в наш организм, он начинает накапливаться в почках и печени, а затем очень медленно выводится из организма с мочой.

Влияние на окружающую среду. В естественных условиях кадмий попадает в подземные воды в результате выщелачивания руд цветных металлов, а также в результате разложения водных растений и организмов, способных его накапливать. В последние десятилетия превалирующим становится антропогенный фактор загрязнения кадмием природных вод. Стоки рудо обогатительных фабрик, заводов по производству цветных металлов, химических и прочих промышленных предприятий вносят в наше время основной вклад в сбросы кадмия в природу.

Существует определенная, хотя и не большая опасность загрязнения питьевой воды за счет процессов коррозии цинка гальванизированных труб и другой водопроводной арматуры, так как цинк очень часто содержит примеси кадмия.

8) ДДТ (дихлор — дифенил — трихлорметилметан) По форме ДДТ представляет собой белое кристаллическое вещество, не имеющее вкуса и почти без запаха. ДДТ обладает высокой токсичностью для насекомых, при этом в соответствующих концентрациях для теплокровных животных он безвреден.

Влияние на организм человека. ДДТ обладает острым токсическим воздействием на человека: в небольших и средних дозах вызывает отравление, у взрослых большей частью без негативных последствий в будущем, в больших дозах может вызвать смерть. Дозы и концентрации, применявшиеся в медицине и сельском хозяйстве, для человека безвредны: они не вызывали серьёзных побочных эффектов ни сразу при воздействии, ни в пятилетней перспективе. ДДТ накапливается в жировых тканях организма, попадает в молоко матери, может попадать в кровь. Воздействие ДДТ на иммунную систему человека, по-видимому, носит ингибирующий характер (тормозит активность ферментов, в данном случае угнетение образования антител), однако окончательно это не установлено.

Влияние на окружающую среду. В целом механизм воздействия ДДТ на окружающую среду можно представить следующим образом. В ходе применения, ДДТ неизбежно попадает в пищевую цепь. После чего он не нейтрализуется, распадаясь на безвредные вещества, а наоборот начинает циркулировать, накапливаясь в организмах живых существ. Помимо этого, ДДТ обладает токсическим воздействием на живые организмы разных уровней пищевой цепи, которое в ряде случаев неизбежно либо оказывает подавляющие действие на жизненно важные функции, либо влечёт смерть живого организма. Такое воздействие на окружающую среду может повлечь изменение видового состава флоры и фауны вплоть до полного искривления пищевой цепи, что в свою очередь может вызвать общий пищевой кризис и повлечь за собой необратимые процессы деградации экосистемы Земли.

9) Нефтепродукты Смеси углеводородов, а также индивидуальные химические соединения, получаемые из нефти и нефтяных газов. К нефтепродуктам относятся различные виды топлива (бензин, дизельное топливо, керосин и др.), смазочные материалы, электроизоляционные среды, растворители, нефтехимическое сырьё.

Влияние на организм человека. Большое воздействие жидкие нефтепродукты оказывают на кожу. При систематическом контакте кожи со смазочными маслами они вызывают некроз тканей, возможны фолликулярные поражения («масляные» или «керосиновые» угри), гнойничковые заболевания кожи и подкожной клетчатки, а также экземы и пигментные дерматиты, при попадании в глаз — помутнение роговицы.

Влияние на окружающую среду. Нефтепродукты относятся к числу наиболее вредных химических загрязнителей. Наличие 2 г нефтепродуктов в 1 кг почвы делают ее непригодной для жизни растений и почвенной микрофлоры; 1л нефтепродуктов лишает кислорода 40 тыс. л воды; 1 т нефтепродуктов загрязняет 12 км² водной поверхности. При наличии нефтепродуктов в воде в количестве 0,2−0,4мг/л она приобретает нефтяной запах, который не устраняется даже при фильтровании и хлорировании. Плохо очищенные нефтесодержащие стоки способствуют образованию на поверхности водоема нефтяной пленки, толщиной 0,4−1мм. Действие нефтепродуктов на водную фауну происходит в нескольких направлениях:

— поверхностная пленка нефти задерживает диффузию газов из атмосферы в воду и нарушает газовый обмен водоема, создавая дефицит кислорода;

— маслянистые вещества, покрывая поверхность жабр тонкой пленкой, нарушают газообмен и приводят к асфиксии рыб;

— водорастворимые соединения легко проникают в организм рыб;

— при концентрации нефти 0,1мг/л мясо рыб приобретает неустранимый «нефтяной» запах и привкус;

— донные отложения нефти подрывают кормовую базу водоемов и поглощают кислород из воды.

Загрязнение почвы нефтепродуктами влияет на весь комплекс морфологических, физических, физико-химических, биологических свойств почвы, определяющих ее плодородные и экологические функции. Под влиянием нефтепродуктов увеличивается количество водопрочных частиц почвы размером больше 10 мм, происходит агрегирование почвенных частиц, содержание глыбистых частиц увеличивается, а содержание агрономических ценных мелких частиц уменьшается. Почвы, насыщенные нефтепродуктами, теряют способность впитывать и удерживать влагу. Гидрофобные частицы нефтепродуктов затрудняют поступление влаги к корням растений, что приводит к их физиологическим изменениям. Изменение физических свойств почвы приводит к вытеснению воздуха нефтепродуктами, нарушению поступления воды, питательных веществ, что является главной причиной торможения развития роста растений и их гибели.

Таблица 5. Сводная таблица данных для загрязнителей атмосферы

Таблица 6. Данные для загрязнителей почвенного покрова

Таблица 7. Данные для загрязнителей сточных вод

ПДК — нормативы, устанавливающие концентрацию вредного вещества в единице объема, массы или поверхности, которые пи воздействии за определенный промежуток времени практически не влияют на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.

ПДКм.р — концентрация вредных веществ в воздухе населенных мест, не вызывающая в течение 20 минут рефлекторных реакций в организме человека.

ПДКс.с. — концентрация вредных веществ в воздухе населенных мест, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неограниченно долгом вдыхании (годами).

Признаки определения класса опасности установлены стандартом ГОСТ 12.1.007−76г «Классификация и общие требования безопасности». По степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности: I — чрезвычайно опасные; II — высокоопасные; III — умеренно опасные; IV — малоопасные.

2 Обоснование комплексного экологического мониторинга окружающей среды

Комплексным экологическим мониторингом называется организация системы наблюдений за состоянием объектов окружающей природной среды для оценки их фактического уровня загрязнения и предупреждения о создающихся критических ситуациях, вредных для здоровья людей и др. живых организмов.

КЭМ включает в себя мониторинги атмосферного воздуха и снежного покрова, поверхностных вод и донных отложений, подземных вод, почвенного покрова, растительности, животного мира, геодинамических процессов, радиационной обстановки, осуществляет контроль физических воздействий и реализации проектных природоохранных решений.

Основными принципами КЭМ являются целенаправленность наблюдений, межотраслевое взаимодействие, системность, комплексность, периодичность, унификация.

Система КЭМ предусматривает:

— Выделение объекта наблюдения;

— Обследование выделенного объекта наблюдения;

— Составление для объекта наблюдения информационной модели;

— Планирование измерений;

— Оценку состояния объекта наблюдения и идентификацию его информационной модели;

— Прогнозирование изменения состояния объекта наблюдения;

— Предоставление информации в удобной для исполнения форме и доведение ее до потребителей.

Основные цели КЭМ состоят в том, чтобы на основе полученной информации:

1) Оценить показатели состояния функциональной целостной экосистемы и среды обитания человека;

2) Выявить причины изменения этих показателей, оценить последствия таких показателей, а также определить корректирующие меры в тех случаях, когда целевые показатели не достигаются;

3) Создать предпосылки для определения мер по исправлению возникающих негативных ситуаций до того, как будет нанесен ущерб.

Содержание КЭМ компонентов природной среды предполагает:

— Дешифрование данных дистанционного зондирования;

— Организация наземного контроля состояния источников загрязнения и компонентов природной среды в зоне влияния объекта с целью определения количественных показателей загрязнения;

— Анализ текущей информации и комплексную оценку экологической обстановки в зоне влияния объекта;

— Прогнозирование динамики изменения компонентов природной среды в процессе эксплуатации объекта и последствий экологически опасных ситуаций;

— Разработку оперативных мероприятий по предотвращению неблагоприятных изменений природной среды.

Выбор пространственной схемы размещения измерительных звеньев и пунктов контроля проводится с учетом требований нормативных документов и должен обеспечить:

1. Контроль параметров среды на территории обустройства, строительной площадки и т. д.;

2. Контроль природной среды на определенной территории;

3. Проведение наблюдений на фоновых участках вне зоны воздействия;

4. Возможность доступа персонала и доставки технических средств в пункты контроля. Выбор состава контролируемых показателей должен учитывать специфику контролируемого объекта и базироваться на основе требований нормативной документации и методической литературы.

3 Обоснования метода прогнозирования состояния природной среды

Прогнозы состояния окружающей среды подразделяются на долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные. Отличительной чертой прогнозирования состояния окружающей среды являются прогнозы, сделанные не на конкретный промежуток времени, а на «конкретную ситуацию, которая может возникнуть в будущем».

По масштабу исследования все прогнозы можно подразделить на глобальные, охватывающие всю географическую оболочку или крупнейшие ее части (например, северное и южное полушарие) и региональные, включающие в себя многочисленные прогнозы для отдельных стран, которые чаще всего представляют собой анализ вероятностных последствий влияния деятельности того или иного промышленного или гражданского объекта на окружающую среду. Прогнозы состояния окружающей среды, как правило, охватывают множество объектов, и лишь в некоторых случаях могут относиться к одному или двум объектам соизмеримых масштабов.

Существуют три метода прогнозирования: экспертная оценка, экстраполяция и моделирование. От правильного выбора метода прогнозирования зависит достоверность прогноза.

Метод прогнозирования по специализированным экспертным оценкам и специализированной обработке анкет является наиболее разработанным. В основе метода лежит система получения и специализированной обработки прогностических оценок объекта путем целенаправленного опроса высококвалифицированных специалистов (экспертов) в узкой области науки, техники, производства. С помощью метода экспертной оценки можно существенно повысить надежность прогнозов, полученных с помощью других методов прогнозирования.

Методы экстраполяции применяются выборочно для краткосрочных прогнозов. Они основаны на изучении количественных и качественных показателей исследуемой проблемы за ряд предшествующих лет с последующим логическим продолжением тенденции из развития на прогнозируемый период. Эти методы применяются в том случае, если развитие за значительный период времени идет равномерно без значительных скачков.

Методы моделирования в настоящее время имеют наибольшую популярность, так как они применяются для составления самых разнообразных прогнозов — от глобальных до локальных. При создании прогностической модели должны выполняться три основных условия:

1) Выявление факторов, имеющих существенное значение для предсказания;

2) Определение действительного отношения факторов к предсказуемому явлению;

3) Разработка алгоритма и программы.

Практически все глобальные прогнозы загрязнения воды и воздуха построены с помощью методов моделирования. Причем в настоящее время модели все больше усложняются, а при увеличении объема информации все шире применяются компьютеры. Однако какой бы сложной ни была модель, она всегда проще объекта. Особенно успешно методы математического моделирования используются при прогнозировании состояния отдельных компонентов природной среды.

При прогнозировании экологических последствий антропогенного загрязнения природной среды модели целесообразно подразделять на модели переноса и превращения загрязняющих веществ в окружающую среду (географические модели) и модели изменения экосистемы под влиянием загрязнения (экологические модели).

Глобальные и региональные модели загрязнения природных сред позволяют прогнозировать изменение состояния природных геофизических сред с учетом процессов переноса, перехода загрязняющих веществ из одной среды в другую, их накопления, а также физической, химической и биологической трансформации и деструкции. В качестве примера модели такого рода рассмотрим модель глобальной циркуляции ртути.

При построении модели были учтены два источника поступления ртути в окружающую среду: естественный (выветривание горных пород и почв) и антропогенный выброс в атмосферу. Ртуть циркулирует между атмосферой и почвой и выводится из круговорота только в результате перехода в гидросферу. Решение составленной системы уравнений позволило сделать существенных выводов. Так, вследствие превращения ртути и ее соединений в более токсичную форму уже сейчас требует ограничение выбросов ртути в глобальном масштабе.

Близкие по характеру выводы были получены и для других тяжелых металлов. Прогресс в прогнозировании состояния окружающей среды сдерживается целым рядом обстоятельств. Прежде всего нужно учитывать, что в любых реальных процессах присутствуют три составляющие:

— Детерминированная (определенная), которая поддается точному расчету на период, достаточный для целей прогнозирования;

— Вероятностная, которая выявляется в процессе изучения прогнозируемого объекта или явления, а точность предсказания во многом зависит от успешного выявления закономерностей развития процесса;

— Случайная, которая на современном уровне знаний практически не поддается предсказанию.

Специфика прогнозирования состояния окружающей среды заключается в том, что в подавляющем большинстве случаев приходится сталкиваться с вероятностными и случайными составляющими процессов развития, что приближает подобные прогнозы к гипотезам. В наибольшей степени это относится к глобальным прогнозам. Кроме того, при составлении прогнозов приходится сталкиваться как с естественными, так и с социально-экономическими процессами. Их точный совместный учет, а тем более прогнозирование представляют чрезвычайно сложную методологическую задачу.

Таким образом, при прогнозировании состояния окружающей среды необходимо совершенствовать методы прогнозирования, усложнять модели, а также учитывать информационную систему.

4 Общие выводы с расчетами ущерба причиненного загрязнения окружающей среде

1. Расчет ущерба от загрязнения атмосферного воздуха.

Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха рассчитывается по формуле:

руб/усл.т — удельный экологический ущерб от выбросов в атмосферу;

коэффициент экологической ситуации и экономической значимости для атмосферного воздуха;

коэффициент, учитывающий характер рассеивания загрязняющего вещества в атмосфере;

коэффициент экологической опасности загрязняющего вещества i-го вида в атмосфере, усл. т/т;

масса годового выброса загрязняющего вещества i-го вида в атмосферу, т/год.

Таблица 8. Значение коэффициент экологической опасности загрязняющего вещества i-го вида в атмосфере

Рассчитаем массы годовых выбросов загрязняющего вещества i-го вида в атмосферу, если V=200 000 м3/год:

2. Ущерб от загрязнения водных объектов.

Ущерб от выбросов в водные объекты рассчитывается по формуле:

где руб/усл.т — удельный экологический ущерб;

коэффициент экологической ситуации и экологической значимости;

коэффициент экологической опасности загрязняющего вещества i-о вида в водоем, усл. т/т;

масса сброса загрязняющего вещества i-го вида в водоем, т/год.

Таблица 9. Значение коэффициент экологической опасности загрязняющего вещества i-о вида в водоем

Рассчитаем массы загрязняющих веществ в водоем, если V= 200 000 л/год:

3. Ущерб от загрязнения почв и земельных ресурсов.

Размер ущерба от загрязнения почв и земельных ресурсов определяют исходя из затрат на проведение полного объема работ по их очистке. В случае невозможности оценить указанные затраты, размеры ущерба от загрязнения рассчитываются по формуле:

где млн. руб/га — норматив стоимости сельскохозяйственных земель для Красноярского края;

(для периода восстановления 10 лет) — коэффициент перерасчета нормативов стоимости сельскохозяйственных земель в зависимости от периода времени по их восстановлению;

площадь земель, загрязненных химическими веществами i-го вида;

коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территорий;

(для 4степени загрязнения — сильной) — коэффициент перерасчета в зависимости от степени загрязнения земель;

ыс.руб/га — коэффициент удельного экологического ущерба почвам и земельным ресурсам Красноярского края.

.

4. Общий размер ущерба от загрязнения атмосферного воздуха, водных объектов, почв и земельных ресурсов составил:

Заключение

В курсовой работе рассмотрены: характеристики загрязнителей, система наблюдений, оценка и прогноз за состоянием окружающей среды под антропогенным воздействием. Выявили основные задачи, цели, объекты, на которые направлен мониторинг окружающей среды.

Согласно расчетам от загрязнения атмосферного воздуха, сточных вод, почвенного покрова, основываясь на концентрации загрязняющих веществ, массе сброса вещества в водоем, почву и воздух с учетом различных коэффициентов, которые характеризуют особенности Красноярского края, общий размер ущерба составил .

Вывод

Эффективным путем снижения вредных выбросов для предприятия является внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнологии, утилизации и детоксикации отходов и, главное экологизация. Если же это невозможно в настоящее время, по каким либо причинам, то следует повышать эффективность действующих технологических процессов, аппаратуры, снизить количество стадий при проведении технологических процессов, внедрить непрерывные процессы, которые позволяют снизить расход сырья и тепла, замкнутые воздушные циклы, снижение вредных выбросов в атмосферу, воздействия на литосферу и на организм человека.

Промышленные агрегаты, особенно вновь вводимые, должны быть оборудованы пыле — газоулавливающими средствами: сухие, мокрые пылеуловители, тканевые (матерчатые) фильтры и электрофильтры, которые выбираются в зависимости от вида пыли, ее физико-химических свойств, дисперсного состава и общего содержания в воздухе.

Предписанные требования будут проверены в течение указанного времени. Вновь будут проведены экспертизы, которые оценят влияние данного предприятия на здоровье человека и окружающую среду.

Список используемой литературы

1. Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест: Гигиенические нормативы. ГН 2.1.6.1338 — 03. М: «СТК Аякс», 2003. -84с.

2. Промышленное производство и защита окружающей среды: Учебное пособие: В 2ч.Ч.2.Биосфера, литосфера и гидросфера, их состояние и защита/Л.Н. Горбунова, В. И. Жуков, А. А. Калинин и др.; Под ред. К. Д. Никитина. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2000.319с.

3. Лазарев Н. В. Вредные вещества в промышленности. Справочник для химиков, инженеров и врачей. Часть2.-М.:1951.-495с.