3. Практическая часть работы

Необходимо определить уровеньэкологическойопасностиморской средыпо истеченииодногомесяцаи одногогода при непрерывном поступлении в морскуюсреду соединений тяжёлых металлов, нефтепродуктов.

Исходные данные принимаютсяпозаданиюсогласновариантакурсанта (студента) ивыдаютсяответственнымза практическиеработыпреподавателем кафедрысудовождения, охранытрудаи окружающей среды:

• объём морской среды (V_мс, л (м³));

• интенсивность стока морской воды с соединениями тяжёлых металлов (V_тм, л/с);

• интенсивность стока морской воды с нефтепродуктами (V_нп, л/с);

• концентация соединений тяжёлых металлов и нефтепродуктов в стоке морской среды (С_м, С_рт, С_св, С_ув, С_б, С_т), мг/л.

Объём стока с соединениями тяжёлых металлов(V_{тм мес}, м³/мес; V_{тм год}, м³/год) инефтепродуктов (V_{нп мес}, м³/мес; V_{нп год}, м³/год) через один месяциодингод определяется по формулам:

V_{тм мес} = V_тм * τ_мес, (1)

V_{тм год} = V_тм * τ_год, (2)

V_{нп мес} = V_нп * τ_мес, (3)

V_{нп год} = V_нп * τ_год, (4)

где τ_мес – месячный фонд рабочего времени (τ_мес = 24 * 30 = 720 час),

τ_год - годовой фонд рабочего времени (τ_год = 365 * 24 = 8760 час).

Массатяжёлых металлов (G_{м мес}, G_{рт мес}, G_{св мес}, G_{м год}, G_{рт год}, G_{св год}, тонн/мес) инефтепродуктов (G_{ув мес}, G_{б мес}, G_{т мес}, G_{ув год}, G_{б год}, G_{т год}, тонн/год),поступающихна протяженииодногомесяцаиодногогодав морскуюсреду определяется по формулам:

G_{м мес} = С_м*V_{тм мес} , (5)

G_{рт мес} = С_рт*V_{тм мес}, (6)

G_{св мес}= С_св*V_{тм мес}, (7)

G_{ув мес} = С_ув*V_{нп мес}, (8)

G_{б мес} = С_б*V_{нп мес}, (9)

G_{т мес}= С_т*V_{нп мес}, (10)

G_{м год}= С_м* V_{тм год}, (11)

G_{рт год} = С_рт* V_{тм год}, (12)

G_{св год}= С_св*V_{тм год}, (13)

G_{ув год} = С_ув*V_{нп год}, (14)

G_{б год} = С_б*V_{нп год}, (15)

G_{т год}= С_т*V_{нп год}, (16)

Концентрациятяжёлых металлов (С_{м мес}, С_{рт мес}, С_{св мес}, С_{м год}, С_{рт год}, С_{св год}, мг/л) инефтепродуктов (С_{ув мес}, С_{б мес}, С_{т мес}, С_{ув год}, С_{б год}, С_{т год}, мг/л) вморской среде через одинмесяци одингод определяется по формулам:

С_{м мес}=G_{м мес}/ V_мс, (17)

С_{рт мес}=G_{рт мес}/ V_мс, (18)

С_{св мес}=G_{св мес}/ V_мс, (19)

С_{ув мес}=G_{ув мес}/ V_мс, (20)

С_{б мес}=G_{б мес}/ V_мс, (21)

С_{т мес}=G_{т мес}/ V_мс, (22)

С_{м год}=G_{м год}/ V_мс, (23)

С_{рт год}=G_{рт год}/ V_мс, (24)

С_{св год}=G_{св год}/ V_мс, (25)

С_{ув год}=G_{ув год}/ V_мс, (26)

С_{б год}=G_{б год}/ V_мс, (27)

С_{т год}=G_{т год}/ V_мс, (28)

С учётом фонового содержания соединений тяжёлых металлов вморской среде реальная концентрация тяжёлых металлов вморской среде составит:

С^р_{м мес}= С_{м мес}+ С^ф_м, (29)

С^р_{рт мес}= С_{рт мес}+ С^ф_рт, (30)

С^р_{св мес}= С_{св мес}+ С^ф_св, (31)

С^р_{ув мес}= С_{ув мес}+ С^ф_ув, (32)

С^р_{б мес}= С_{б мес}+ С^ф_б, (33)

С^р_{т мес}= С_{т мес}+ С^ф_т, (34)

С^р_{м год}= С_{м год}+ С^ф_м, (35)

С^р_{рт год}= С_{рт год}+ С^ф_рт, (36)

С^р_{св год}= С_{св год}+ С^ф_св, (37)

С^р_{ув год}= С_{ув год}+ С^ф_ув, (38)

С^р_{б год}= С_{б год}+ С^ф_б, (39)

С^р_{т год}= С_{т год}+ С^ф_т, (40),

где С^ф_м= 0,25 *С^пдк_м

С^ф_рт= 0,25 *С^пдк_рт

С^ф_св= 0,25 *С^пдк_св

С^ф_ув= 0,25 *С^пдк_ув

С^ф_б= 0,25 *С^пдк_б

С^ф_т= 0,25 *С^пдк_т

Санитарно-гигиеническаяоценкауровняэкологической опасностиморской среды (по соединениям тяжёлых металлов)через один месяц и один год определяется по критериальному уравнению:

С_{м мес}♎ПДК_м(41)

С_{рт мес}♎ПДК_рт(42)

С_{св мес}♎ПДК_св(43)

Если С_{тм мес}ПДК_тм–морская среда безопасна.

Если С_{тм мес}> ПДК_тм-морская среда представляет опасностьдлячеловека, биосферыи окружающей среды.

С_{м год}♎ПДК_м (44)

С_{рт год}♎ПДК_рт (45)

С_{св год}♎ПДК_св (46)

Если С_{тм год}ПДК_тм-морская среда безопасна.

Если С_{тм год}> ПДК_тм-морская среда представляет опасностьдлячеловека, биосферыи окружающей среды.

Санитарно-гигиеническаяоценкауровняэкологической опасностиморской среды (по нефтепродуктам)через через один месяц и один год:

С_{ув мес}♎ПДК_ув(47)

С_{б мес}♎ПДК_б(48)

С_{т мес}♎ПДК_т(49)

Если С_{нп мес}ПДК_нп-морская среда безопасна.

Если С_{нп мес}> ПДК_нп-морская среда представляет опасностьдлячеловека, биосферыи окружающей среды.

С_{ув год}♎ПДК_ув(50)

С_{б год}♎ПДК_б(51)

С_{т год}♎ПДК_т(52)

Если С_{нп год}ПДК_нп-морская среда безопасна.

Если С_{нп год}> ПДК_нп-морская среда представляет опасностьдлячеловека, биосферыи окружающей среды.

Для веществ однонаправленного действия [2, 3] критерий опасности морской среды по рассчитываемым токсичным веществам через один месяц и один год определяется по уравнениям:

φ^тм_мес= ∑(С_{тм мес}/Сⁱ_ПДКтм) = (С^р_{м мес}/C_ПДКм)+(С^р_{рт мес}/C_ПДКрт)+(С^р_{св мес}/C_ПДКсв) (53)

φ^тм_год= ∑(С_{тм год}/Сⁱ_ПДКтм) = (С^р_{м год}/C_ПДКм)+(С^р_{рт год}/C_ПДКрт)+(С^р_{св год}/C_ПДКсв) (54)

φ^нп_мес= ∑(С_{нп мес}/Сⁱ_ПДКнп) = (С^р_{ув мес}/C_ПДКув)+(С^р_{б мес}/C_ПДКб)+(С^р_{т мес}/C_ПДКт) (55)

φ^нп_год= ∑(С_{нп год}/Сⁱ_ПДКнп) = (С^р_{ув год}/C_ПДКув)+(С^р_{б год}/C_ПДКб)+(С^р_{т год}/C_ПДКт) (56)

Если φ_{тм мес, год}1 –морская среда не представляет опасности морским экосистемам, биопродуктивности морской среды и здоровью человека.

Если φ_{тм мес, год}> 1 - опасно для морской среды.

Если φ_{нп мес, год}1 –морская среда не представляет опасности морским экосистемам, биопродуктивности морской среды и здоровью человека.

Если φ_{нп мес, год}> 1 - опасно для морской среды.

Опасность вещества определяется по формуле:

Z_тм=1/ПДК_Zтм, (57)

Z_нп=1/ПДК_Zнп, (58)

Чем больше значение Z_тм, тем опаснее вещество для морской среды.

Чем больше значение Z_нп, тем опаснее вещество для морской среды.

Отдельно для каждого вещества – определяется расчётом его реальная концентрация в морской воде С_i♎ C_ПДКi, а также суммационный эффект веществ однонаправленного действия, для которых определяется критериальное выражение

Σ(С^р_і/ С^пдк_і)♎1, (59)

где С^р_і - реальная концентрация і-го вещества в морской воде, мг/л;

С^пдк_і – его предельно-допустимая концентрация, мг/л.