05 МУ No.1 (7-5) Практикум --Экология--

11

железо, марганец, медь, цинк (придают характерный резкий привкус);

поваренная соль (при высоких концентрациях приводит к возникновению солоноватого, а затем и резко солёного вкуса);

промышленные отходы (могут вызвать сильный лекарственный или химический запах воды);

хлорирование воды (способствует появлению запаха и привкуса «хлорки» при передозировке, а также при взаимодействии хлора с различными растворёнными в воде веществами).

Цветность - показатель качества воды, характеризующий интенсивность

её окраски. Определяется цветность путём сравнения окраски испытуемой воды с эталонами. Цветность природных вод обусловлена в основном присутствием окрашенных органических веществ и соединений железа и других металлов.

Сточные воды некоторых предприятий также могут создавать довольно интенсивную окраску воды. Высокая цветность является тревожным признаком, свидетельствующим о неблагополучии воды.

Мутность воды вызвана присутствием тонкодисперсных взвесей органического и неорганического происхождения. Взвешенные вещества попадают в воду в результате смыва твёрдых частичек (глины, песка, ила)

верхнего покрова земли дождями или талыми водами во время сезонных паводков, а также в результате размыва русла рек. Наименьшая мутность водоёмов наблюдается зимой, наибольшая – весной в период сезонных паводков и летом, в период дождей, таяния горных ледников и развития мельчайших живых организмов и водорослей, плавающих в воде. Также повышение мутности воды может быть вызвано выделением некоторых карбонатов, гидроксидов алюминия, появлением фито- и изопланктона, а также окислением соединений железа и марганца кислородом воздуха. Мутность не только отрицательно влияет на внешний вид воды. Главным отрицательным следствием высокой мутности является то, что она защищает микроорганизмы при ультрафиолетовом обеззараживании и стимулирует рост бактерий.

12

2. Выполнение работы

Задание 1. Определение запаха воды

1. Заполните колбу водой на треть объёма и закройте пробкой.

2.Взболтайте содержимое колбы.

3.Откройте колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите характер и интенсивность запаха. Если запах сразу не ощущается или является неотчётливым, испытание можно повторить, нагрев воду в колбе до температуры 60 ºС (подержав колбу в горячей воде).

4.Интенсивность запаха определите по 5-балльной системе (табл.1).

5.Характер запаха определите согласно табл.2.

								Таблица 1
		Интенсивность запаха
Интенсивность		Характер проявления запаха						Оценка
запаха							интенсивности
								запаха
Нет	Запах не ощущается							1
Очень слабая	Запах сразу не ощущается, но обнаруживается
	при тщательном исследовании (при нагревании)							2
Слабая	Запах	замечается,	если обратить			на него		3
	внимание
Заметная	Запах	легко	замечается		и	вызывает
	неодобрительный отзыв о воде							4
Отчётливая	Запах обращает на себя внимание и заставляет
	воздержаться от питья
Очень сильная	Запах	настолько	сильный, что делает воду					5
	непригодной для питья
								Таблица 2
		Вид запаха
Запах «естественного»					Запах «искусственного»
происхождения					происхождения
Неотчётливый (или отсутствует)				Неотчётливый (или отсутствует)
Землистый				Нефтепродуктов(бензиновый)
Гнилостный				Хлорный
Торфяной				Уксусный
Травянистый				--------
Другой (укажите, какой)				Другой (укажите, какой)

13

Задание 2. Определение цветности воды

1.Заполните колбу водой до высоты 10-12 см.

2.Определите цветность воды, рассматривая колбу сверху на белом фоне при достаточном освещении (дневном, искусственном).

3.Подчеркните или выпишите из табл.3 наиболее подходящий оттенок,

либо заполните свободную строку.

Таблица 3

Цветность воды

Слабо-желтоватая

Светло-желтоватая

Жёлтая

Интенсивно-жёлтая

Коричневая

Красно-коричневая

Другая (укажите, какая)

Задание 3. Определение мутности воды.

1.Заполните колбу водой до высоты 10-12 см.

2.Определите мутность воды, рассматривая колбу сверху на тёмном фоне при достаточном боковом освещении.

3.Подчеркните или выпишите нужное из табл.4

Таблица 4

Мутность воды

Прозрачная

Слабомутная

Мутная

Очень мутная

3.Обработка результатов и выводы

1. Занесите полученные результаты в табл.5.

14

Таблица 5

	Результаты работы
Определяемый показатель		Значение
Интенсивность
Запах:
Характер
Цветность
Мутность

2.Сделайте выводы об экологическом состоянии источников, из которых была взята проба.

Практическая работа №3

«Оценка состояния загрязнения почвы населенных пунктов»

Цель работы: освоение студентами расчета основных показателей, определяющих качество почвы населенных пунктов.

1. Общие сведения

Поверхность земли испытывает самую значительную по массе и очень

опасную антропогенную нагрузку. Если в атмосферу выбрасывается менее	1
млрд. тонн вредных веществ (без СО2), в гидросферу приблизительно	15

млрд. тонн, то на землю ежегодно попадает ежегодно 85-90 млрд. тонн антропогенных отходов. Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 10 тонн отходов на стадии производства и примерно 100 тонн отходов при получении сырья.

Основные источники антропогенного загрязнения земли:

-твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей и химической промышленности, теплоэнергетики и транспорта;

-отходы потребления (в первую очередь твердые бытовые отходы – ТБО);

15

-сельскохозяйственные отходы и применяемые в агротехнике ядохимикаты;

-атмосферные выпадения токсичных веществ;

-аварийные сбросы и выбросы загрязняющих веществ.

Принцип нормирования химических веществ в почве значительно отличается от принципов, положенных в основу нормирования их в водоемах,

атмосферном воздухе и пищевых продуктах. Попавшие в почву химические вещества поступают в организм человека главным образом через контактирующие с почвой среды: воду, воздух и растения, в последнем случае по биологической цепи почва – растение – человек. Поэтому при нормировании химических веществ в почве учитывается не только та опасность, которую представляет собой почва при непосредственном контакте с ней, но и последствия вторичного загрязнения контактирующих с почвой сред.

С гигиенической позиции опасность загрязнения почвы химическими веществами определяется уровнем ее возможного отрицательного влияния на контактирующие среды (вода, воздух), пищевые продукты и непосредственно на человека, а также на биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения.

По степени возможного отрицательного влияния на почву, растения,

животных и другие живые организмы загрязняющие вещества подразделяются на 3 класса:

I– высокоопасные (мышьяк, кадмий, ртуть, селен, свинец, цинк, фтор,

бенз(а)пирен)

II – умеренно опасные (бор, кобальт, никель, молибден, медь, сурьма, хром)

III – малоопасные (барий, ванадий, вольфрам, марганец, стронций).

Основным критерием гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является ПДК химических веществ в почве. В настоящее время в России действует ПДК для более 100 веществ в почве и для семидесяти

16

веществ установлены расчетным путем ориентировочно допустимые

концентрации.

Для оценки опасности загрязнения почв выбор химических веществ –

показателей загрязнения – проводится с учетом:

-специфики источников загрязнения, определяющих комплекс химических элементов, участвующих в загрязнении почв изучаемого региона;

-приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классов опасности;

-характером землепользования.

Если нет возможности учесть весь комплекс химических веществ,

загрязняющих почву, оценку проводят по наиболее токсичным веществам, т.е.

относящимся к наиболее высокому классу опасности.

При отсутствии в документах класса опасности химических веществ,

приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности J может быть определен по следующей формуле:

J lg	A S	,	(1)
	M (ПДК)

где А – атомный вес соответствующего элемента; S – растворимость в воде химического соединения, мг/л; М – молекулярная масса химического соединения, в которое входит данный элемент; α – среднеарифметическое из шести ПДК химических веществ в разных пищевых продуктах (мясо, рыба,

молоко, хлеб, овощи, фрукты).

В связи с тем, что вредные вещества поступают в организм человека по пищевым цепям, то установлены также допустимые остаточные количества

(ДОК) пестицидов в почве, пищевых и кормовых продуктах.

В общем плане при оценке опасности загрязнения почв химическими веществами следует учитывать следующее:

1 – опасность загрязнения тем больше, чем выше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (Сi) по сравнению с ПДК;

17

2 – опасность загрязнения тем больше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;

3 – при оценке опасности загрязнения любым токсикантом следует учитывать буферность почвы, влияющую на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды.

Оценка опасности загрязнения почвы населенных пунктов определяется:

-эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы;

-ролью загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного слоя атмосферного воздуха и при ее непосредственном контакте с человеком;

-значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

Оценка уровня химического загрязнения почв как индикаторов неблагоприятного воздействия на здоровье населения проводится по показателям, разработанным при сопряженных геохимических и геогигиенических исследованиях окружающей среды городов. Такими показателями являются:

1) коэффициент концентрации химического вещества Кс:

Кс	Сi	,	(2)
	Сф

где Сi – фактическое содержание вещества в почве, мг/кг; Сф – фоновая концентрация загрязняющего вещества в почве, мг/кг.

2) суммарный показатель загрязнения Zc, равный сумме коэффициентов концентраций химических элементов:

n	n 1 ,
Zc Kci		(3)
i 1

где n – число суммируемых элементов.

Оценка опасности загрязнения почв комплексом металлов по показателю

Zс проводится по оценочной шкале, приведенной в табл. 1. Градации оценочной

18

шкалы разработаны на основе изучения показателей состояния здоровья населения, проживающего на территориях с различным уровнем загрязнения почв.

Таблица 1

Ориентировочная оценочная шкала опасности загрязнения почв по суммарному показателю загрязнения (Zc)

Значение	Категория	Изменения показателей здоровья населения в
Zc	загрязнения	очагах загрязнения
	почв
Менее 16	Допустимая	Наиболее низкий уровень заболеваемости детей и
		минимальная	частота	встречаемости
		функциональных отклонений
16…32	Умеренно	Увеличение уровня общей заболеваемости
	опасная
32…128	Опасная	Увеличение уровня общей заболеваемости, числа
		часто болеющих детей, детей с хроническими
		заболеваниями,	нарушениями	функционального
		состояния сердечно-сосудистой системы
Более 128	Чрезвычайно	Увеличение	уровня общей	заболеваемости
	опасная	детского населения, женщин с нарушениями
		репродуктивной функции (увеличение токсикозов
		беременности, числа преждевременных родов)

Опасность загрязнения почв, используемых человеком в своей деятельности, определяется в соответствии с данными, приведенными в табл. 2.

Таблица 2

Оценка почв, загрязненных химическими веществами

Категория			Характеристика		Возможность	Предлагаемые
загрязнения			загрязнения		использова-	мероприятия
	почв				ния
					территории
1		2	3		4		5
I		Допус-	Содержание	хи-	Под любые	Контроль	уровня	воз-
		тимая	мических ве-ществ		культуры	действия	источников
			в почве превышает			загрязнения	почвы	и
			фо-новое, но не			доступности	токси-кантов
			превышает ПДК			для	растений
						(известкование, внесе-ние
						минеральных удоб-рений и
						т.п.)

19

1

2

3

4

5

II

Уме-

Содержание

хи-

Под любые

Аналогичные меропри-ятия

ренно

мических

ве-ществ

культуры при

I категории. При наличии

опас-ная

в почве превышает

условии

веществ

с

лимитирующим

их ПДК при лими-

контроля их

мигра-ционным

водным

тирующем

об-

качества

или воздушном

показа-

щесанитарном,

телем

контроль

этих

миграционном

веществ

в

зоне

дыхания

водном

и

воз-

сельскохозяйственных

душном

пока-

рабочих и в воде местных

зателях вред-ности,

источников

но

ниже

допустимого

уровня

по

транс-

локационному

показателю

III

Высо-ко

Содержание

хи-

Под

Кроме

мероприятий,

опас-ная

мических

ве-ществ

технические

указанных для катего-рии I,

в почве превышает

культуры.

обязательный

контроль за

их ПДК при транс-

Использование

содержа-нием

токсикантов

локационном

под

в растениях

– продуктах

показателе

вред-

сельскохозяйст

питания и кормах. При

ности

венные

необходимости

выра-

культуры

щивания

растений

–

ограничено

продуктов

питания

учетом

рекомендуется

их

пере-

растений -

мешивать с продук-тами,

концентраторов

выращенными

на

чистой

почве.

Ограни-чение

использования

зеленой

массы на корм скоту с

учетом

расте-ний

–

концентраторов.

IV

Чрез-

Содержание

хи-

Под

Мероприятия

по

сниже-

вычай-

мических

ве-ществ

технические

нию уровня загрязне-ния и

но опас-

превы-шает ПДК в

культуры.

связыванию ток-сикантов в

ная

почве

по

всем

Лесозащит-ные

почве.

Контроль

за

показателям

полосы

содержа-нием

токсикантов

вредности

в зоне дыхания сельско-

хозяйственных рабочих и в

воде местных источников.

2.

3.Выполнение работы

2.1.Исходные данные для выполнения работы (табл. 3)

20

					Таблица 3
Загрязняю-	Класс	Фактическое	Фоновая концентрация Сф,
щее	опасности	содержание	мг/кг по вариантам
вещество		вещества в	1	2	3
		почве Сi, мг/кг
Мышьяк	I	0,3	0,2	0,09	0,06
Ртуть	I	0,9	0,1	0,021	0,03
Хром (VI)	II	0,11	0,05	0,06	0,04
Марганец	III	300	655	300	430
Ванадий	III	30	10	75	37

2.2.Порядок выполнения работы

Всоответствии с данными варианта задания рассчитать следующие показатели:

1) коэффициент концентрации химического вещества Кс в почве (формула

(2));

2) суммарный показатель загрязнения Zc (формула (3))

Оценить опасность загрязнения почв по показателю Zс (табл. 1, 2).

Практическая работа №4

«Оценка теплового загрязнения городской среды»

Цель работы: ознакомление студентов с основами оценки теплового загрязнения городской среды.

1. Общие сведения

Тепловое загрязнение среды – это повышение температуры среды в результате поступления тепла от антропогенных источников. Тепловое загрязнение наиболее ярко выражено в крупных городах (рис. 1).