Передмова
Сучасне промислове виробництво робить на навколишнє середовище (ОС) різноманітне, часто негативний, вплив. Це - забруднення ОС шкідливими (токсичними) речовинами, виснаження ресурсів, зміна природних і виникнення техногенних ландшафтів.
У цьому навчально-методичному посібнику (далі по тексту - допомога) розглядаються питання, пов'язані з забрудненням атмосфери (робота № 1), водних об'єктів (робота № 2), а також класифікація твердих відходів підприємства за небезпекою для ОС з метою розміщення їх на полігонах твердих побутових відходів (робота № 3).
Найбільш значущим показником, що характеризує вплив шкідливих (небезпечних) хімічних речовин на навколишнє середовище взагалі і людини, зокрема, є гранично допустима концентрація цих речовин - ГДК.
При нормуванні концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері використовують принцип лімітує показника. Згідно з цим принципом, нормування проводиться за найбільш вразливому показником. Наприклад, якщо запах речовини відчувається при концентраціях, які не роблять шкідливого впливу на людину і навколишнє середовище, то нормування виробляють з урахуванням порогу нюхового відчуття. Якщо ж речовина робить на об'єкти навколишнього середовища (тварин чи рослини) шкідливу дію в менших концентраціях, ніж на організм людини, то при нормуванні виходять з дії речовини на природні об'єкти. В даний час для оцінки забруднення повітря населених місць використовують два нормативу. Перший - разова або максимально разова гранично допустима концентрація - ГДК мр, другий - середньодобова концентрація - ГДК сс.
Максимально разова ГДК встановлюється з метою попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, зміна біоелектричної активності головного мозку, світлової чутливості очей тощо) при короткочасному впливі атмосферних забруднень (до 20 хв), а середньодобова - З метою попередження їх токсичного впливу (загальнотоксичної, канцерогенної, мутагенної та ін.)
Величина максимально разової ГДК встановлюється в результаті експериментів з людьми, короткочасно (від 5 до 20 хв) вдихають повітря, що містить малі концентрації досліджуваного речовини. Зміст цих речовин у повітрі безпечно для людини. В якості критерію гранично допустимого вмісту забруднюючих речовин в атмосфері приймається, перш за все, відсутність запаху. Мінімальна відчутна концентрація для найбільш чутливих осіб приймається за порогову концентрацію за нюхової відчуттю. Встановивши її, приступають до пошуку порогових і підпорогової концентрацій по рефлекторних реакцій.
Для встановлення середньодобових ГДК проводять токсикологічний експеримент на тваринах. Результати, отримані в хронічному досліді на тварин, переносять на людей.
Поряд з ГДК речовин у повітрі населених місць (ГДК нм) токсичність (небезпека) речовини може бути охарактеризована ГДК шкідливої речовини в повітрі робочої зони - ГДК рз. Це така концентрація речовини, яка при щоденній (крім вихідних) роботі в межах 8 годин або при іншій тривалості, але не більше 41 год на тиждень протягом усього робочого стажу не може викликати захворювання або відхилень у стані здоров'я, що виявляються сучасними методами дослідження, в процесі роботи або у віддалені строки життя теперішнього і наступних поколінь.
Шкідливі (небезпечні) речовини, що містяться у стічних водах промислових підприємств і організацій (наприклад, науково-дослідницьких), що скидаються у водні об'єкти (водойми), так само можуть бути охарактеризовані ГДК (допустимими концентраціями - ДК). Серед цих показників розглянемо два: ГДК в і ГДК рх.
ГДК в (мг / л) - гранично допустима концентрація речовини у воді водних об'єктів господарсько-питного та культурно-побутового водокористування - концентрація хімічної речовини у воді, при перевищенні якої вода стає непридатною для цього виду водокористування.
ГДК рх (мг / л) - гранично допустима концентрація речовини у воді водних об'єктів рибогосподарського призначення - експериментально встановлене максимально допустимий вміст у водному об'єкті шкідливої речовини, при якому не виникають наслідки, що знижують його рибогосподарську цінність або ускладнюють його рибогосподарське використання.
З інших численних показників, що характеризують негативний вплив хімічних речовин на об'єкти навколишнього середовища (і, в першу чергу, людину) розглянемо лише показники, що використовуються в роботі № 3, які наведені нижче:
ГДК п, мг / кг - гранично допустима кількість речовини в грунті - кількість, яка не повинна викликати прямого чи непрямого негативного впливу на дотичні з грунтом навколишнє середовище, здоров'я людини, а також самоочищаються здатність грунту;
УЗУВШИ - орієнтовно безпечний рівень впливу - тимчасовий гігієнічний норматив вмісту шкідливих речовин у повітрі робочої зони, атмосферному повітрі населених місць, воді водоймищ, продуктах харчування. Використовується для цілей попереджувального санітарного нагляду. Встановлюється розрахунковим методом за фізико-хімічними властивостями для хімічних речовин, на які ГДК не встановлені і обгрунтовується кожні 2 роки для повітря і кожні 3 роки - для води;
LD 50, мг / кг - середня смертельна доза компоненту в міліграмах діючої речовини на 1 кг живої ваги, що викликає загибель 50% піддослідних тварин при одноразовому пероральному введенні в уніфікованих умовах;
LD 50 до, мг / кг - середня смертельна доза компоненту в міліграмах діючої речовини на 1 кг живої ваги, що викликає загибель 50% піддослідних тварин при одноразовому нанесенні на шкіру в уніфікованих умовах;
LC 50, мг / м 3 - середня смертельна концентрація речовини, що викликає загибель 50% піддослідних тварин при інгаляційному надходженні діючої речовини у вигляді парів або аерозолів в уніфікованих умовах.
Курсова робота № 3
Оцінка небезпеки твердих відходів підприємства для навколишнього середовища
Мета роботи
Використовуючи класифікаційну модель ЕРА, оцінити небезпеку шламів очисних споруд машинобудівного підприємства.
Віднести конкретні відходи виробництва до класу небезпеки для ОС з метою визначення можливості їх розміщення на полігонах твердих побутових відходів.
Введення
На будь-якому виробництві створення корисної (цільової) продукції супроводжується утворенням значної кількості різноманітних відходів (рис.3.1). Такі відходи називаються виробничими.
Рис. 3.1. Схема утворення відходів на виробництві
При сучасному нарощуванні темпів матеріального виробництва поряд з відходами виробництва утворюються та відходи споживання, іноді звані побутовими відходами.
За видами шкідливих впливів на природне середовище і людину виділяють токсичні, радіоактивні, пожежо-, корозійно-активні (агресивні) та відходи, що викликають інфекційні захворювання.
Правові основи поводження з відходами виробництва і споживання з метою запобігання шкідливого впливу цих відходів на здоров'я людини і навколишнє середовище, а також залучення таких відходів у господарський обіг в якості додаткових джерел сировини викладені у Федеральному законі Російської Федерації «Про відходи виробництва та споживання».
У Статті 1 «Основні поняття» (Редакція ФЗ від 29.12.2000 № 169-ФЗ) зазначено:
відходи виробництва та споживання (далі - відходи) - залишки сировини, матеріалів, напівфабрикатів, інших виробів чи продуктів, які утворилися в процесі виробництва або споживання, а також товари (продукція), які втратили свої споживчі властивості;
небезпечні відходи - Відходи, які містять шкідливі речовини, що володіють небезпечними властивостями (токсичність, вибухонебезпечність, пожежонебезпечність, високою реакційною здатністю) або містять збудників інфекційних хвороб, або які можуть становити безпосередню або потенційну небезпеку для навколишнього середовища і здоров'я людини самостійно або при вступі в контакт з іншими речовинами;
поводження з відходами - Діяльність, у процесі якої утворюються відходи, а також діяльність по збору, використання, знешкодження, транспортування, розміщення відходів;
паспорт небезпечних відходів - Документ, що засвідчує приналежність відходів до відходів відповідного виду та класу небезпеки, що містить відомості про їх склад;
вид відходів - Сукупність відходів, які мають спільні ознаки відповідно до системи класифікації відходів.
Стаття 14 «Вимоги до поводження з небезпечними відходами» дана в такій редакції:
Небезпечні відходи в залежності від ступеня їх шкідливого впливу на навколишнє середовище та здоров'я людини поділяються на класи небезпеки відповідно до критеріїв, встановлених спеціально уповноваженими органами виконавчої влади в галузі поводження з відходами відповідно до своєї компетенції.
Індивідуальні підприємці та юридичні особи, в процесі діяльності яких утворюються небезпечні відходи, зобов'язані підтвердити віднесення таких відходів до конкретного класу небезпеки в порядку, встановленому спеціально уповноваженими органами виконавчої влади в галузі поводження з відходами.
На небезпечні відходи повинен бути складений паспорт. Паспорт небезпечних відходів складається на підставі даних про склад і властивості небезпечних відходів, оцінки їх небезпеки. Порядок паспортизації визначає Уряд Російської Федерації.
Діяльність індивідуальних підприємців та юридичних осіб, в процесі якої утворюються небезпечні відходи, може бути обмежена або заборонена у встановленому законодавством України порядку за відсутності технічної або іншої можливості забезпечити безпечне для навколишнього середовища і здоров'я людини поводження з небезпечними відходами.
3.1. Оцінка небезпеки відходів у рамках класифікаційної моделі ЕРА
Рис. 3.2. Блок-схема оцінки небезпеки відходів у рамках класифікаційної моделі ЕРА
У світовій практиці існує кілька методів оцінки небезпеки промислових відходів.
Одним з найбільш зручних є метод, розроблений Environmental Protection ( EPA ) 1 , идеология которого представлена в виде блок-схемы на рис.3.2. Agency (EPA) 1, ідеологія якого представлена у вигляді блок-схеми на рис.3.2.При змішуванні різних відходів кількість небезпечних відходів визначається загальною кількістю відходів, що містять небезпечні речовини.
3.2.Отнесеніе небезпечних відходів до класу небезпеки для навколишнього середовища розрахунковим методом
Основні положення статті 14 стали основою розробки спеціальних критеріїв віднесення небезпечних відходів до класу небезпеки для навколишнього середовища (далі по тексту - Критерії). Такі критерії були розроблені Міністерством природних ресурсів Російської Федерації та введені в 2001 році. Критерії представлені в таблиці 3.1.
Віднесення відходів до класу небезпеки для ОС може здійснюватися розрахунковим або експериментальним методами. У даній роботі представлений тільки розрахунковий метод.
Як правило, ступінь небезпеки відходів залежить не тільки від класу та концентрації токсичних речовин, що містяться у відходах, але і від їхньої здатності мігрувати в навколишнє середовище, потрапляючи з твердих відходів у повітря і воду.
Віднесення відходів до класу небезпеки для ОС здійснюється на підставі показника (К), який характеризує ступінь небезпеки відходу при його впливі на ОС, розрахованого за сумою показників небезпеки речовин, що складають відхід (далі - компоненти відходу), для ОС.
Перелік компонентів відходу та їх кількісний вміст встановлюється за складом вихідної сировини та технологічних процесів його переробки або за результатами кількісного хімічного аналізу.
Компоненти відходів, що складаються з таких хімічних елементів, як кисень, азот, вуглець, фосфор, сірка, кремній, алюміній, залізо, натрій, калій, кальцій, магній, титан у концентраціях, що не перевищують їх вміст в основних типах грунтів, відносяться до практично безпечним компонентів з відносним параметром небезпеки (X i), рівним 4 і, отже, коефіцієнтом ступеня небезпеки для ОС (W i) рівним 10 6.
Таблиця 3.1.
Критерії віднесення небезпечних відходів до класу небезпеки для ОС
Ступінь шкідливого впливу небезпечних відходів | Стан екологічної системи. Період відновлення | Клас небезпеки відходу для ОС |
Дуже висока | Екологічна система необоротно порушено. Період відновлення відсутня | I клас - надзвичайно небезпечні |
Висока | Екологічна система сильно порушена. Період відновлення не менше 30 років після повного усунення джерела шкідливого впливу | II клас - високо небезпечні |
Середня | Екологічна система порушена. Період відновлення не менше 10 років після зниження шкідливого впливу від існуючого джерела | III клас - помірно небезпечні |
Низька | Екологічна система порушена. Період самовідновлення не менше трьох років | IV клас - малонебезпечні |
Дуже низька | Екологічна система практично не порушена | V клас - практично безпечні |
Компоненти відходів природного органічного походження, складаються з таких з'єднань, як вуглеводи (клітковина, крохмаль і інше), білки, азотовмісні органічні сполуки (амінокислоти, аміди й інше), тобто речовин, що зустрічаються в живій природі, відносяться до класу практично безпечних компонентів з відносним параметром небезпеки (X i), рівним 4 і, отже, коефіцієнтом ступеня небезпеки для ОС (W i) рівним 10 6.
Для решти компонентів відходів показник ступеня небезпеки для ОС розраховується за формулами 3.1-3.6.
Показник ступеня небезпеки відходу (відходів) К для ОС розраховують за такою формулою:
n
(3.1)
К = Σ До i (3.1)=1
i = 1– показатели степени опасности отдельных компонентов отхода для ОС.
де К i - показники ступеня небезпеки окремих компонентів відходу для ОС.Показник ступеня небезпеки i-того компонента відходу для ОС До i розраховується за формулою:
= C i / W i (3.2)
До i = C i / W i (3.2)де C i - концентрація i-того компонента у відході, мг / кг відходу;
W i - коефіцієнт ступеня небезпеки i-того компонента відходу, який представляє собою умовний показник, що чисельно дорівнює кількості компоненту відходу, нижче значення якого він не робить негативного впливу на ОС. Розмірність коефіцієнта ступеня небезпеки для ОС умовно приймається як мг / кг.
Коефіцієнт W i розраховується за значенням його логарифма за однією з наступних формул:
Lg W i = 4 - (4 / Z i) при 1 ≤ Z i £ 2 (3.3)
Lg W i = Z i при 2 <Z i £ 4 (3.4)
Lg W i = 2 + (4 / (6 - Z i) при 4 <Z i £ 5 (3.5)
де Z i - допоміжний показник, що визначається за формулою:
Z i = 4 X i / 3 - 1 / 3 = (4 X i - 1) / 3 (3.6)
де X i - відносний параметр небезпеки компонента відходу для ОС, який визначається як середнє арифметичне балів ступеню небезпеки для ОС в різних природних середовищах згідно з таблицею 3.2 і з урахуванням показника інформаційного забезпечення.
Таблиця 3.2.
Ступінь небезпеки кожного компонента відходу для ОС
№ | Показники небезпеки | Ступінь небезпеки компонента відходу | |||
Бал ступеня небезпеки | 1 | 2 | 3 | 4 | |
ГДК п, мг / кг | <1 | 1 - 10 | 10,1 - 100 | > 100 | |
Клас небезпеки в грунті | 1 | 2 | 3 | 4 | |
ГДК в (взуття), мг / л | <0,01 | 0,01 - 0,1 | 0,11 - 1 | > 1 | |
Клас небезпеки у воді господарсько-питного використання | 1 | 2 | 3 | 4 | |
ГДК рх (взуття), мг / л | <0,001 | 0,001-0,1 | 0,011-0,1 | > 0,1 | |
Клас небезпеки у воді рибогосподарського використання | 1 | 2 | 3 | 4 | |
ГДК сс (ГДК мр, взуття), мг / м 3 | <0,01 | 0,01 - 0,1 | 0,11 - 1 | > 1 | |
ГДК рз, мг / м 3 | <0,1 | 0,1 - 1,0 | 1,1 - 10 | > 10 | |
Клас небезпеки в атмосферному повітрі | |||||