Загрязнение окружающей среды поступление в природную среду

Загрязнение окружающей среды – поступление в природную среду любых твёрдых, газообразных и жидких веществ, микроорганизмов или энергий в виде тепловых, шумовых, вибрационных, электромагнитных и радиоактивных излучений в количествах, вызывающих изменения состава и свойств компонентов природы и оказывающих вредное воздействие на человека, фауну и флору.

ТИПЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ n n Естественное загрязнение возникает вследствие землетрясений, вулканической деятельности, лесных пожаров, бурь, наводнений и других стихийных бедствий. Например, при извержении вулканов в атмосферу поступают тысячи тонн вредных веществ: водяного пара, СО 2, SO 2, N 2, CO, H 2 S, HCl, CH 4 и др. Кроме того, в атмосферу выбрасывается до нескольких миллионов тонн вулканической пыли. Антропогенные воздействия человека на окружающую среду превосходят воздействие естественных природных процессов и влекут за собой изменения в экологических системах, ландшафтах и природных комплексах.

ВИДЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ n n 1. Механические – загрязнения среды агентами, оказывающими лишь механическое воздействие без физико-химических последствий (мусор, сточные воды и т. п. ); 2. Химические – вещества, вызывающие изменение химических свойств, оказывающие отрицательное воздействие на здоровье людей, экосистемы и технологические устройства; 3. Физические – вызывающие изменение физических параметров среды: Тепловое, Световое, Электромагнитное, Виброакустическое, Радиационное. 4. Биологические – приводящие к проникновению в экосистемы и технологические устройства различных видов животных и растений, чуждых данным сообществам и устройствам.

Загрязнения биосферы подразделяются на локальные, региональные и глобальные. n n n Локальное загрязнение – это загрязнение окружающей среды в конкретной местности в ограниченных пространственновременных масштабах. Региональное загрязнение формируется на основе локальных загрязнений при увеличении их количества и пространственновременных масштабов. Можно говорить о региональном загрязнении таких промышленных центров как Москва, Магнитогорск, Норильск, Череповец и др. Глобальное загрязнение – это загрязнение, которое нарушает естественные физико-химические, биологические показатели биосферы в целом и обнаруживается практически в любой точке нашей планеты.

Загрязнение воздушной среды Загрязнение воздуха – это изменение его газового состава в результате попадания в него различных примесей. Загрязнение воздуха является наиболее значимой экологической проблемой в настоящее время. Предотвращение загрязнения атмосферы является одной из наиболее трудных задач. Загрязнение воздуха очень сильно влияет на здоровье населения, на состояние флоры и фауны, а также на состояние зданий и конструкций из металла. Наибольший вклад (около 20 килотонн в год) в загрязнение атмосферы вносят летучие органические вещества (ЛОВ), второе место занимают двуокись серы и третье – окислы азота.

Экологическая значимость загрязняющих веществ (по вкладу различных веществ в уровни заболеваемости неонкологическими заболеваниями) Арколеин: 82, 060 Диоксид азота: 5, 340 Формальдегид: 4, 802 Медь: 1, 928 Сажа РМ (10): 1, 760 Свинец: 1, 774 1. 3 бутадиен: 0, 706 Бензол: 0, 576 Диоксид серы: 0, 316 Ацетальдегид: 0, 235 Толуол: 0, 212 Ксилолы: 0, 189 Никель: 0, 031 Цинк: 0, 025 Пары бензина: 0, 008 Стирол: 0, 005 Селен: 0, 003 Кадмий: 0, 001

Экологическая значимость загрязняющих веществ (по вкладу различных веществ в уровни заболеваемости онкологическими заболеваниями) 1. 3 бутадиен: 84, 8420 Бензол: 8. 0000 Формальдегид : 5. 6300 Сажа РМ (10): 1. 1790 Ацетальдегид: 0. 1270 Свинец: 0, 0960 Стирол: 0, 0846 Бенз(а)пирен: 0, 0210 Никель: 0, 0122 Кадмий: 0, 0120 0. 1 1. 0 100. 0

Информация о качестве атмосферного воздуха, необходимая для оценки его влияния на здоровье населения n Тип загрязнения, токсичность загрязнения; n Степень, продолжительность и частота экспозиции; n Знание о пространственно-временном распределении концентраций загрязняющих веществ: ü В «очагах» загрязнения, ü В местах проживания основной массы населения; n Информация о плотности распределения населения по территории и о динамике изменения во времени (для различных групп населения).

Нормирование загрязнения атмосферного воздуха n. В качестве основных критериев опасности загрязнения воздуха и для целей нормирования загрязнения обычно используют предельно допустимые концентрации (ПДК) или соответствующие им стандарты качества воздуха, являющиеся санитарными нормами. n. Концентрация предельно допустимая – норматив – максимальное количество вредного вещества в окружающей среде, при постоянном контакте или при воздействии за определённый промежуток времени практически не влияющее на здоровье человека и не вызывающее неблагоприятных последствий у eгo потомства. Устанавливается в законодательном порядке или рекомендуется компетентными учреждениями (комиссиями и др. )

ВИДЫ ПДК n n В нормативных документах России используют три вида ПДК: среднесуточную, максимальную разовую и среднегодовую. Определение величины ПДК основано на токсикологических характеристиках химических веществ и понятиях токсичности. Среднесуточная предельно допустимая концентрация ПДКсс – это такая максимальная концентрация вредного вещества в воздухе, которая не оказывает влияния на здоровье человека и его потомство при неограниченно длительном воздействии. Максимальная разовая ПДКмр – это такая максимальная концентрация вредного вещества в воздухе, которая не вызывает заметного раздражения при воздействии на человека в течение 20 – 30 мин. ПДКмр не должна приводить к неприятным рефлекторным реакциям организма, а ПДКсс – к токсическому, канцерогенному и мутагенному воздействию.

Показатели, используемые для анализа состояния ОС Показатели для оценки степени загрязнения атмосферного воздуха: n n n Количественный и качественный состав выбросов промышленных предприятий и автотранспорта ( «массовая» нагрузка экотоксикантами); Уровни загрязнения воздуха вредными химическими веществами; Показатель суммарного загрязнения атмосферного воздуха (критерий «Р» ); Комплексный индекс загрязнения атмосферы (ИЗА); Кратность превышения ПДК приоритетных по опасности веществ.

Загрязнение водной среды n n n Загрязнение вод – изменение состава или свойства вод, вызванное прямым или косвенным влиянием производственной и бытовой деятельности человека, в результате чего они становятся не пригодными для одного или нескольких видов водопользования. Загрязняющие вещества поступают в водоёмы в жидком, твёрдом, коллоидном и газообразном виде. Большое количество загрязняющих веществ попадает в воду и почвы через атмосферу и с осадками; со стоками во время дождей и таяния снега.

Показатели качества воды Для оценки качества вод, степени их чистоты или загрязнённости и возможности водопользования для тех или иных нужд применяются три группы показателей качества воды: физико-химические, биологические и органолептические: Физико-химические Биологические Органолептические Сухой остаток Число бактерий Запах Мутность Число микроорганизмов Вкус Химические вещества Органические вещества Цвет Жёсткость Биологическая потребность в кислороде Прозрачность Температура Яйца гельминтов Растворённый кислород Химическая потребность в кислороде

Нормирование загрязнения воды Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта допустимых показателей её состава и свойств, которые обеспечивают безопасность для здоровья населения, благоприятные условия водопользования и экологическое благополучие водного объекта. n Предельно допустимая концентрация (ПДК) веществ в воде – это такая концентрация вещества, при превышении которой она становится непригодной для одного или нескольких типов водопользования.

Типы водопользования Хозяйственно-питьевое водопользование К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источника хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также для водоснабжения предприятий пищевой промышленности. n Культурно-бытовое водопользование К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов для купания, занятия спортом и отдыха населения. Требования к качеству воды, установленные для культурно-бытового водопользования, распространяются на все участки водных объектов, находящихся в черте населенных мест, независимо от вида их использования. n

Типы водопользования Рыбохозяйственное водопользование К рыбохозяйственному водопользованию относится использование водных объектов для обитания, размножения и миграции рыб и других водных организмов. n

Виды ПДК в зависимости от типа водопользования n Предельно допустимая концентрация (ПДКв) веществ в воде водоёма хозяйственно-питьевого и культурнобытового водопользования – это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать прямого или косвенного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, в том числе в отдаленные сроки жизни, а также не ухудшать гигиенические условия водопользования. ГН 2. 1. 5. 1315 -03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»

Виды ПДК в зависимости от типа водопользования n Предельно допустимая концентрация (ПДКвр) веществ в воде водоёма, используемого для рыбохозяйственных целей – это максимальная концентрация вредного вещества в воде, которая не должна оказывать вредного влияния на популяции рыб, в первую очередь промысловых. Приказ Росрыболовства от 18. 01. 2010 № 20 "Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения «.

Сброс загрязняющих веществ в водные объекты n Предельно допустимый сброс вещества в водный объект – масса вещества в сточных водах, максимальнодопустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте.

Показатели, используемые для анализа состояния ОС Показатели для оценки степени загрязнения водных объектов: n n Массовая нагрузка химическими веществами на водную среду; Комплексные показатели загрязнения воды водоемов: показатель химического загрязнения (ПЗХ) и индекс загрязнения вод (ИЗВ); Кратность превышения ПДК приоритетных по опасности веществ; Показатели общесанитарного режима водоемов хозяйственнопитьевого и культурно-бытового водопользования (БПК и растворенный кислород).

Показатели, используемые для анализа состояния ОС Показатели для оценки степени загрязнения почвы: n n n Кратность превышения ПДК приоритетных по опасности веществ; Комплексный показатель загрязнения почвы экотоксикантами: суммарный показатель химического загрязнения почвы (Zc); Нагрузка почв пестицидами (по величине территориальной нагрузки, кг/га сельхозугодий).

ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны - максимальные концентрации, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч и не более 40 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений. Воздействие вредного вещества на уровне ПДК не исключает нарушение состояния здоровья у лиц с повышенной чувствительностью.

n n Нормативы распространяются на рабочие места, независимо от их расположения (в производственных помещениях, в горных выработках, на открытых площадках, транспортных средствах и т. п. ). ПДКр. з. для большинства веществ являются максимальными разовыми. Для высококумулятивных веществ наряду с максимальной установлена среднесменная ПДК - средняя концентрация, полученная при непрерывном или прерывистом отборе проб воздуха при суммарном времени не менее 75% продолжительности рабочей смены или концентрация средневзвешенная во времени длительности всей смены в зоне дыхания работающих на местах постоянного или временного их пребывания.

n n В течение смены продолжительность действия на работающего концентрации, равной максимальной разовой ПДК, не должна превышать 15 минут и 30 минут - для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия и она может повторяться не чаще 4 раз в смену. Рабочая зона - пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного (непостоянного) пребывания работающих.

Газоанализатор ГАНК-4 предназначен для автоматического непрерывного контроля концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе (А), в воздухе рабочей зоны (Р), в промышленных выбросах и технологических процессах в целях охраны окружающей среды, обеспечения безопасности труда и оптимизации технологических процессов. - Может контролировать на месте измерения без пробоподготовки 150 вредных веществ. -

Разрешительная документация Входит в Госреестр средств измерения РФ, n Имеет Сертификат соответствия РОСС, n Разрешение Ростехнадзора, n Методики выполнения измерений (МВИ), внесенные в Федеральный реестр методик выполнения измерений. n

Область применения: n n n n n Центры гигиены и эпидемиологии Аттестация рабочих мест Лаборатории промышленных предприятий Автомобильный и железнодорожный транспорт Подразделения министерства Обороны и МЧС Химическая и нефтехимическая промышленность Региональные экологические службы Минприроды Предприятия ГАЗПРОМ Металлургия

Технические характеристики Диапазон измеряемых концентраций Время измерений от 0, 5 ПДК с. с. * до 20 ПДК р. з. ** 10 -30 сек. Погрешность измерений, не более 20% * ПДК с. с. – среднесуточная предельно допустимая концентрация примеси в атмосфере, в мг/м 3, ** ПДК р. з. – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, в мг/м 3. Габаритные размеры, мм 250 х200 х150 Масса, кг не более 3, 5 Потребляемая мощность, Вт не более 8 Температура окружающей среды от плюс 5 о. С до плюс 50 о. С с термостатом ТП-1 от минус 50 о. С Питание от встроенного аккумулятора 12 В Питание от сети 220 В, 50 Гц

Комплектация: специальной сумкой на ремне n воздухозаборным зондом n противопылевым фильтром n встроенным аккумулятором с зарядным устройством n фильтр сорбционный n

Принцип действия газоанализатора комбинированный и основан на следующих методах измерений: n а) со встроенными датчиками: - электрохимический (СО, О 2, Н 2 и др. ) - термокаталитический (СН 4, гексан и др. ); - полупроводниковый (стирол, бензол и др. ); n б) со сменной химкассетой: - оптронноспектрометрический

Электрохимические методы анализа основаны на использовании процессов, протекающих на поверхности электрода или в приэлектродном пространстве, и измерении электрического параметра системы (разности потенциалов, силы тока, количества электричества, электропроводности и др. ), значения которого функционально связаны с концентрацией вещества в среде, т. е. пропорциональны количеству определяемого вещества в анализируемой среде.

Термокаталитические методы Методы основаны на измерении теплового эффекта экзотермической химической реакции, в которой участвует определяемый компонент пробы. Количество выделившегося тепла при реакции, пропорционально концентрации определяемого компонента. При измерении с помощью термокаталитического датчика измеряется изменение проводимости на платино-палладиевом электроде.

Полупроводниковые методы В полупроводниковых методах газового анализа измеряют сопротивление полупроводника (пленки или монокристалла), взаимодействующего с определяемым компонентом газовой смеси. При измерении с помощью полупроводникового датчика измеряется изменение электропроводимости полупроводникового газочувствительного слоя при химической адсорбции газа на его поверхности, пропорциональной концентрации определяемого вещества.

Оптронноспектрометрический метод При измерении с помощью химкассеты измеряется скорость изменения потемнения (окраски) ленты, пропорциональная концентрации определяемого вещества. В сменной химкассете содержится бумажная лента, с нанесенным на нее газочувствительным слоем. Через ленту с газочувствительным слоем, с помощью встроенного насоса, прокачивается воздух. Оптоэлектронный считыватель определяет скорость потемнения ленты и передает информацию на микропроцессор.

Перечень веществ, контролируемых прибором ГАНК-4 № п. п. Контролируемые вещества Датчик 1 Азота диоксид Х 14 Метилбензол (Толуол) Д 2 Азота оксид Х 15 Оксиды никеля Х 3 (Акролеин) Проп-2 ен-1 -аль Д 16 Озон Х 4 Аммиак Х 17 Сажа Х 5 Сера диоксид Х 18 Оксиды свинца Х 6 Ацетальдегид Д 19 (Сероводород) Дигидросульфид Х 7 Ацетон Д 20 (Сероуглерод) Углерод дисульфид Д 8 Бута-1, 3 -диен Д 21 Углеводороды нефти С 12 -С 19 Д 9 Оксиды железа Х 22 Углерода диоксид Х 10 Ксилол Д 23 Углерод оксид (Угарный газ) Д 11 Оксиды магния Х 24 Формальдегид Х 12 Оксиды марганца Х 25 Хлор Х 13 Оксиды меди Х 26 Хлорбензол Д

Работа газоанализатора осуществляется в автоматическом режиме. Насос подает через входной штуцер газоанализатора анализируемый воздух на датчик или ленту химкассеты. При измерении концентраций анализируемый воздух поступает через входной штуцер на датчик или химкассету. Через время, не более 20 с (при измерении датчиком), или время, не более 30 с (при измерении химкассетой), сигнал поступает в вычислительное устройство, которое преобразовывает его и выдает на ЖКИ в виде значения текущей (Стек) и средней (Сср) концентраций в мгм 3.

Режимы Режим «Непрерывные измерения» : измеренные значения текущей концентрации (Стек) и средняя концентрация (Сср) вычисляются и выдаются на ЖКИ от момента включения газоанализатора до момента его выключения. При превышении уровня ПДК, установленного предприятием- изготовителем, срабатывает звуковая и световая сигнализации. n

Режимы Режим «Фиксированное t усредн. » : пользователем выбирается время усреднения 15 мин (для токсичных веществ), 20 мин (для автоматического контроля загрязнения атмосферы) или 30 мин (для веществ преимущественно фиброгенного действия). При выборе одного из интервалов времени усреднения измеренные значения Стек выдаются на ЖКИ от момента включения до автоматической остановки измерений. n Среднее значение концентрации вычисляется за выбранное время усреднения и по истечении этого времени выдается на ЖКИ в виде значения Сср в мгм 3. После выдачи значения концентрации Сср измерения приостанавливаются. n

Режим «Непрерывные измерения» § § Для входа в меню, находясь в «Дежурном режиме» , нажать кнопку КОД. Выбрать подменю «Режим измерений» , нажимая кнопку КОД. Выбрать режим «Непрерывные измерения» , нажимая кнопку ПУСК. Нажать одновременно кнопки КОД и ПУСК, для ввода выбранного режима в «Память» и еще раз для выхода в «Дежурный режим» .

Режим «Фиксированное t усредн. » n Находясь в «Дежурном режиме» , нажать кнопку КОД для входа в «Меню пользователя» . n Выбрать подменю «Режим измерений» , нажимая кнопку КОД. n Выбрать режим «Фиксированное t усредн. » , нажимая кнопку ПУСК. n Нажать кнопку КОД, для выбора пункта «Время усреднения 15 мин. » n Нажать кнопку ПУСК, для выбора пункта «Время усреднения 20 мин. » n Нажать кнопку ПУСК, для выбора пункта «Время усреднения 30 мин. » n После выбора одного из пунктов времени усреднения нажать одновременно кнопки КОД и ПУСК, для ввода в память выбранного значения режима и еще раз для выхода в «Дежурный

Выбор кода вещества Находясь в «Дежурном режиме» , установить код вещества следующим образом: n Нажать кнопку ПУСК и удерживать в нажатом состоянии не менее 3 с. На ЖКИ появится подменю «Код вещества» , при этом цифра десятков мигает; Для установки провести следующие операции: n а) кнопкой КОД установить необходимое число; n б) кнопкой ПУСК перейти к разряду единиц кода вещества; n в) кнопкой КОД установить необходимое число. n Код вещества установлен.

Обнуление газоанализатора • • • Обнуление выполнять, соединив вход газоанализатора через фильтр сорбционный (фс-1) с выходом трубкой из комплекта поставки. После установки номера объекта, нажать кнопку ПУСК, заработает насос, начнутся измерения и на ЖКИ появится индикация «Рабочего режима» . Дождаться стабилизации показаний Стек (время не более 15 мин) и установки нулевой точки (близкой к нижнему значению концентрации выбранного вещества). Признаком стабилизации установки нулевой точки являются стабильные показания Стек, т. е. хотя бы на протяжении четырех – пяти измерений Стек отличается от предыдущих не более чем на 10%.

Обнуление газоанализатора • • • Выполнить «Обнуление» , для чего нажать и удерживать в нажатом положении кнопку ПУСК в течение 3 с до появления звукового сигнала и символа «*» . Остановить выполнение измерений по данному веществу, кратковременным нажатием кнопок КОД и ПУСК одновременно два раза. Перейти к месту измерения, не выключая питания газоанализатора.

Выполнение измерений в режиме «Непрерывные измерения» датчиком n n n Нажать кнопку ПУСК пять раз для возобновления измерений по ранее установленному веществу. Обнуление при этом сохраняется и действительно для установленного вещества только в атмосферном воздухе или в воздухе рабочей зоны. Выполнить необходимое количество измерений (не менее двухтрех). Снять показания Стек и Сср. Сбросить показания Сср, для чего нажать один раз одновременно кнопки КОД и ПУСК (Сср=……. ). Произвести при необходимости дополнительное количество измерений и снять показания Сср. Для остановки измерений с выходом в «Дежурный режим» , не сбрасывая обнуления, одновременно нажать кнопки КОД и ПУСК два раза.

Выполнение измерений в режиме «Фиксированное t усредн. » датчиком n n n Выполнение измерений проводятся автоматически в течение выбранного времени t усредн. (15, 20, 30 мин) и после окончания цикла измерений (15, 20, 30 мин) пользователь снимает одно показание Сср. При переходе на другое анализируемое вещество Обнуление автоматически сбрасывается и порядок работы начинается с Обнуления. При выключении питания газоанализатора Обнуление автоматически сбрасывается.

Выполнение измерений в режиме «Непрерывные измерения» и «Фиксированное t усредн. » химкассетой Выполнение измерений в режиме «Непрерывные измерения» химкассетой: n Нажать кнопку ПУСК и удерживать до появления индикации «Код вещества» . Нажать кнопку ПУСК четыре раза для возобновления измерений по ранее установленному веществу. n Повторить действия аналогично такому же режиму с датчиком. Выполнение измерений в режиме «Фиксированное t усредн. » химкассетой: n Выполнение измерений проводить аналогично такому же режиму с датчиком, предварительно установив код вещества и номер объекта. n При переходе к измерению другого вещества и установки химкассеты Обнуление по предыдущему веществу автоматически сбрасывается.