- •1. Источники и масштабы техногенного загрязнения биосферы
- •1.2. Загрязнение атмосферы
- •1.3.Загрязнение водных систем
- •1.4. Загрязнение почвы
- •2. Управление качеством окружающей среды
- •2.1. Понятие нормы состояния экосистемы
- •2.2. Пределы допустимого воздействия на природные экосистемы
- •3.1.Экологические критерии
- •Контрольные вопросы
- •4. Нормирование загрязняющих веществ
- •4.1. Раздельное нормирование загрязняющих веществ в
- •4.2. Контроль состояния атмосферного воздуха
- •4.3. Эффект суммации и его учет
- •4.4. Раздельное нормирование и классификация пдк
- •4.5. Расчетные методы определения пдк
- •4.6. Пдк загрязнений для растений
- •4.7. Сравнительный анализ нормативных показателей Украины и зарубежных стран
- •4.8. Нормативы качества воздуха в производственно-хозяйственной сфере
- •4.9. Регламентация поступления загрязняющих веществ в атмосферу
- •4.10. Определение категории опасности предприятий
- •4.11. Расчет пдв для одиночного источника
- •4.12. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества
- •4.13. Определение высоты трубы
- •4.14. Регламентация вредных веществ автомобильных
- •4.15. Расчет выбросов вредных веществ от автотранспорта
- •Контрольные вопросы
- •5. Нормирование загрязняющих веществ в
- •5.1. Раздельное нормирование качества воды
- •5.2. Общие требования к составу и свойствам воды
- •5.2.1. Качество воды и примеси химических соединений
- •5.2.2. Минеральный состав питьевой воды
- •5.2.3. Бактериологические показатели воды
- •5.3. Трансформация химических веществ в водной среде
- •5.4. Предельно допустимые сбросы и их расчет
- •5.5. Определение условий спуска сточных вод в водоемы
- •5.6. Определение необходимой степени очистки сточных вод
- •5.7. Бассейновый принцип нормирования сбросов
- •6. Нормирование загрязняющих веществ в
- •6.1. Санитарные показатели почвы
- •6.2. Загрязнение почвы тяжелыми металлами
- •6.3. Нормирование загрязнения территорий предприятий
- •Контрольные вопросы
- •7. Нормирование загрязняющих веществ в пищевых продуктах
- •7.1. Загрязнение продуктов питания
- •7.2. Природные загрязнители пищевых продуктов
- •7.3. Нормативы пдк загрязняющих веществ в продуктах
- •7.4. Токсическое и канцерогенное действие тяжелых металлов на организм человека
- •7.5. Пищевые добавки и их нормирование
- •7.6. Канцерогенные вещества в пищевых продуктах
- •7.7. Генетически модифицированные продукты (гмп)
- •Контрольные вопросы
- •8. Основы промышленной токсикологии
- •8.1. Задачи и методы промышленной токсикологии
- •8.1.1. Критерии и концепции оценки вредных веществ
- •8.1.2. Классификация веществ по токсичности.
- •8.2. Кумуляция и её оценка
- •8.3. Оценка опасности химических соединений в водной среде
- •8.3.1.Оценка опасности химических веществ в рыбохозяйственных водоёмах
- •8.3.2. Показатели накопления токсичных веществ
- •8.3.3. Методы оценки токсичности водных систем
- •8.4. Оценка опасности химических соединений в почве
- •8.5. Экотоксикология – новая наука об окружающей среде
- •Контрольные вопросы
- •Приложение 1 (продолжение)
- •Приложение 2 Предельно допустимые концентрации (мг/л) и лимитирующие показатели вредности вредных веществ в водных объектах
- •Приложение 2 (продолжение)
- •Приложение 3 Значения пдк химических веществ в почве
- •Приложение 4 пдк химических элементов в пищевых продуктах, мг/кг продукта
- •Приложение 5 пдк тяжелых металлов в растительном сырье и готовых пищевых продуктах
- •Приложение 7 Доказанные канцерогены для человека ( группа 1 по классификации маир)
- •Содержание
- •Контрольные вопросы ……………………………………………... 16
- •Контрольные вопросы ……………………………………………… 26
- •Контрольные вопросы ……………………………………………… 36
- •Контрольные вопросы ……………………………………………… 77
- •Контрольные вопросы …………………………………………… 133
- •Контрольные вопросы …………………………………………… 149
- •Основы промышленной токсикологии ………………………... 186
- •Приложения 1 – 7 ……………………………………………………… 220
1.3.Загрязнение водных систем
Загрязняющие вещества рано или поздно попадают из атмосферы на поверхность Земли и в водные системы. Промышленные предприятия сбрасывают сточные воды в реки иногда даже без предварительной очистки. Стоки сельскохозяйственных угодий практически никто и не ставит целью очищать, поскольку технически это неразрешимая задача. По той же причине нигде не очищаются ливневые стоки (в том числе, крупных городов). Загрязняются подземные воды – важнейший резервуар пресных вод. Загрязнения пресных вод и земель возвращаются человеку с продуктами питания и питьевой водой.
Всего ~2% гидросферы приходится на пресные воды, но они постоянно возобновляются. Большая часть пресных вод – 85% - сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Скорость водообмена здесь меньше, чем в океане, и составляет 8000 лет. Поверхностные воды суши обновляются примерно в 500 раз быстрее, чем в океане. Еще быстрее, примерно за 10…12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные воды рек. Именно эти водные ресурсы подвергаются в настоящее время интенсивному антропогенному истощению: за счет непрерывного увеличения водозабора для растущих нужд промышленности, сельского хозяйства и бытового потребления (количественное истощение) и загрязнения вод (качественное истощение).
В настоящее время человечество потребляет на хозяйственно-бытовые нужды 12…13% речного стока, следовательно, потенциальные запасы пресной воды пока еще достаточны, однако в любом районе мира они могут быть истощены из-за нерационального водопользования или загрязнения. Темпы роста водопотребления составляют 5…6% за 5 лет.
Основные потребители воды – промышленность и сельское хозяйство (~90%).
К числу отраслей промышленности, потребляющих большое количество воды, относится энергетика, где вода используется в системах охлаждения. По некоторым оценкам, использование воды для охлаждения составляет сейчас на планете 30% общего водопотребления, а в промышленно развитых странах – до 60%.
Главный же потребитель пресной воды – сельское хозяйство.
Наблюдаемый в настоящее время дефицит пресной воды усугубляется не только непрерывным ростом водопотребления, но и деградацией качества воды природных водоисточников в результате поступления в них неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленного, коммунального и сельскохозяйственного происхождения. Подсчитано, например, что если город потребляет в день 600 тыс м3 воды, то он дает около 500 тыс м3 сточных вод.
Строительство очистных сооружений и реконструкция действующих еще существенно отстает от роста потребления воды.
Казалось бы, задача решается просто. Достаточно построить необходимое количество очистных сооружений и проблема качественного истощения пресных вод будет решена. На самом деле, проблема оказывается намного сложнее. Даже при самой современной очистке, включая биологическую, из воды извлекаются не более 90% органических и 10…40% неорганических веществ. Такая «очищенная» вода может стать пригодной для потребления только после многократного разбавления чистой водой. В среднем для нормальной жизнедеятельности реки или водоема промышленные или городские стоки после очистки на биологических сооружениях должны быть разбавлены в 15…30 раз. Только после этого вода, загрязненная стоками, восстанавливает свои первоначальные свойства. Мировой водохозяйственный баланс показал, что на все виды водопользования расходуется 4200 км3 воды в год. На разбавление стоков уходит около 20…30% ресурсов пресных вод мира. Это означает, что ресурсы полного мирового речного стока вскоре будут близки к качественному и количественному исчерпанию, а во многих районах мира они уже исчерпаны. Ведь 1 км3 «очищенной» сточной воды «портит» 10…15 км3 речной воды, а неочищенной – в 3…5 раз больше.
Следует добавить, что некоторые особенно токсичные сточные воды химических производств вообще невозможно очистить существующими методами. Их приходится закачивать в подземные хранилища на постоянное хранение. Таким образом, создаются опасные объекты, так как всегда существует угроза либо прорыва, либо медленной миграции (фильтрации) таких вод в подземные водоносные горизонты. Так, на территории Украины функционируют около 3 тыс фильтровальных накопителей сточных вод, которые существенно ухудшают состояние подземных вод, в частности, в Кривбассе и Донбассе.
Особенно опасным является загрязнение природных вод (в том числе, и питьевой воды) полихлорированными дибензодиоксинами (ПХДД) и дибензофуранами (ПХДФ). Специально ПХДД и ПХДФ не производятся, они образуются в качестве примеси при всех химических процессах галоидирования ароматических соединений в присутствии кислорода, в частности при производстве хлорфенолов и гербицидов. Однако, даже обычная примесь диоксинов в товарном продукте 3.10-4% является чрезвычайно опасной. В момент аварий или залповых выбросов предприятий хлорной химии концентрация диоксинов превышает санитарную норму в 20…100 тыс раз!
В мировом масштабе основным загрязнителем поверхностных вод суши является нефть и нефтепродукты, которые поступают в результате естественных выходов нефти в районах залегания, при нефтедобыче, транспортировке, переработке и использовании в качестве топлива и промышленного сырья. Ежегодные поступления нефти в Мировой океан достигают в настоящее время 25…30 млн т в год. После поступления нефти в водный объект первоначально образуются нефтяные слитки-пятна, растекающиеся по водной поверхности: 1т нефти загрязняет акваторию площадью 12 км2. Нефтяная пленка вызывает гибель оплодотворенной икры, нарушает процессы фотосинтеза и выделения кислорода, осуществляемого фитопланктоном, т.е. нарушается газообмен между атмосферой и гидросферой. А ведь основная доля общего запаса органического углерода и общей валовой продукции фотосинтеза приходится на зеленые растения океана, в первую очередь фитопланктон.
Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и гидробионты занимают детергенты – синтетические вещества, очень токсичные к процессам биологического разложения. Ежегодно производится около 4 млн т детергентов. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5…15мг/л (при нормативном требовании для рыбохозяйственного использования водных объектов – 0,1 мг/л).
Из других ингредиентов, загрязняющих воду, необходимо назвать тяжелые металлы – ртуть, свинец, цинк, кадмий, медь, олово, хром, марганец, никель, радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм.
В поверхностные водоемы Днепропетровской области ежегодно сбрасывается более 2 млрд. м3 сточных вод, в том числе без очистки более 740 млн. м3. Большая часть такой воды приходится на долю крупнейших промышленных предприятий металлургической, химической, машиностроительной промышленности. В районе Днепропетровска днепровская вода содержит такие загрязняющие вещества, как нефтепродукты, нитраты, нитриты, сульфаты, соли аммония, хлориды, ионы тяжелых металлов: железа, свинца, никеля, хрома, меди, цинка, марганца, ртути.