Вопросы по экологическому мониторингу

Вопросы по экологическому мониторингу

2. Особенности программ мониторинга 3. Основные задачи и принципы общегосударственной системы наблюдения и… 4. Единая государственная система экологического мониторинга

Основная и дополнительная литература

Основная литература

.

 

Основная литература

 

1. Молчанова Я.П. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды / Я.П. Молчанова, Е.А. Заика, Э.И. Бабкина.- М.: Форум-Инфрам-М, 2007.- 189 с.

2. Экологический мониторинг / под ред. Т.Я. Яшихминой.- М.: Академический проект, 2006.- 407 с.

3. Карлович И.А. Геоэкология / И.А. Карлович .- М.: Академический проект, 2005.- 509 с.

4. Фомин Г.С. Почва: Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам / Г.С. Фомин, А.Г. Фомин.- М., 2001.- 299 с.

1. Трифонов К.И. Физико-химические процессы в техносфере / К.И. Трифонов, В.А. Девисилов.- М.: Форум-Инфра_м, 2007.- 239 с.

 

Дополнительная литература

1. Болдырев И.В. Требования к аккредитованным экоаналитическим лабораториям // Экология производства. – №7, 2006. – C. 31 – 34.

2. Карпов Ю.А., Савостин А.П. Методы пробоотбора и пробоподготовки / Ю.А. Карпов, А.П. Савостин – М.: БИНОМ. – Лаборатория знаний. – 2003.

3. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг / В.И. Купаев и др. Учебное пособие. – М.: РГОТУПС, 2003.- 353 с.

4. Средства оснащения современного экологического практикума: Каталог-справочник / Сост. А.Г. Муравьев и др. – 4-е изд. – СПб.: Крисмас+. –2004.- 3489 с.

5. Финоченко В.А. Современные экологические комплексы на железнодорожном транспорте // Экологические системы и приборы. – №3, 2006. – С. 3 – 7.

2. Финоченко В.А., Финоченко Т.А. Экологический контроль и мониторинг на железнодорожном транспорте // Экологические системы и приборы. – №2, 2006. – С. 3 – 5.

7.А. Н. Голицын Основы промышленной экологии. – М.: Академия. – ИРПО. – 2002.

8. Майстренко В.Н. Эколого-аналитический мониторинг стойких органических загрязнителей / В.Н. Майстренко, Н.А. Клюев – М.: Бином. – 2004.

9. Орлов Д. С., Садовникова Л. К., Лозановская И. Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении / – М.: Высш. школа. – 2002.

10. Израэль Ю. А. Состояние и комплексный мониторинг природной среды и климата. Пределы изменений / Ю.А. Израэль – М.: Наука. – 2001.

11. Луканин В. Н. Промышленно-транспортная экология / В.Н. Лукание, Ю.В. Трофименко – М.: Высш. школа. – 2001.

12. Афанасьев Ю. А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды. Учебное пособие в 2 частях / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фолин – М.: МНЭПУ. – 1998.

13. Дудкин Н.И., Козлов Д.Н. Контроль массовой концентрации аэрозолей // Экология производства. – № 9, 2005. – С. 32 – 37.

14. Салова Т.Ю. Основы экологии. Аудит и экспертиза техники и технологии./ Т.Ю. Салова, Н.Ю. Громова.- СПБ- М.- Краснодар: Лань, 2004.- 335 с.

 

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИИ

В системе мониторинга различают три уровня: - санитарно-токсический - экологический

Основные принципы организации ОГСНКа.

2. Синхронность всех систем наблюдений и согласованность сроков проведения наблюдений по сезонам и в связи с характерными гидро- и метеоусловиями. … Как видно, служба ОГСНКа взяла многое из рекомендаций, на которых основана… ОГСНКа состоит из двух уровней мониторинга:

Организация наблюдений за загрязнением атмосферы

Устанавливаются посты наблюдений 3 категорий: - стационарные - маршрутные

Единая государственная система экологического мониторинга

Постановлением Правительства РФ от 24 ноября 1993 г. создана Единая государственная система экологического мониторинга (ЕГСЭМ), общие руководство… 1. Федеральная служба России по гидрометериологии и мониторинга состояния… 2.Государственный земельный комитет проводит мониторинг земель.

Функциональные подсистемы (ФП)ЕГСЭМ в Республике Башкортостан

Для информационного объединения всех этих составляющих - будем называть функциональные подсистемы (ФП)ЕГСЭМ было создано специальное структурное… 1. Подсистема распределенных тематических баз алфавитно-цифровых данных (РБФ)… 2. Геоинформационная система (ГИС) содержит данные в виде цифровых электронных карт различных масштабов и тематической…

Классификация станций наблюдения.

5…1. Станции комплексного фонового мониторинга (СКФМ)

Их местоположение по своим ландшафтным и климатическим характеристикам должно быть репрезентативным для данного региона.

Оценка по репрезентативности начинается с анализа климатических, топографических, почвенных, ботанических, геологических и др. материалов.

После выбора района учитывается имеющиеся на данной территории источники загрязнения.

При наличии крупных локальных источников(административно-промышленных центров с населением более 500 тыс.человек) расстояние до наблюдательного полигона(СКФМ) должно составлять не менее 100 км.

Если это невыполнимо, то следует расположить СКФМ таким образом, чтобы повторяемость воздушного потока, обусловливающего перенос загрязняющих веществ от источника в направлении станции, не превышала 20-30%.

СКФМ - включает стационарный наблюдательный полигон и химическую лабораторию.

Наблюдательный полигон составляет пробоотборные площадки, гидропосты и в ряде случаев наблюдательные скважины. На полигоне выполняется отбор проб атмосферного воздуха, атмосферных осадков, вод, почв, растительности, а также проводятся гидрометеорологические и геофизические измерения.

Площадка размером 50*50 м, на которой размещаются пробоотборные установки и измерительные приборы-опорной(базовой) площадки фоновой станции. Она должна находиться на ровном участке ландшафта с малой степенью закрытости горизонта, вдали от строений, лесных полос, холмов и др. препятствий.

Площадку оборудуют установками для отбора проб воздуха, воды,почвы, осадкосборником, газоанализаторами, типовым комплектом метеорологических приборов.

Химическая лаборатория станции располагается на расстояниии не ближе 500 м от опорной площадки.

- в лаборатории проводятся обработка и анализ той части пробы, которая не подлежит пересылке в региональную лабораторию: содержание в атмосферном воздухе взвешенных частиц(пыли) сульфатов,SO₂, измерения РИ, электропроводность, концентрации анионов и катионов.

Программа наблюдений

На станциях КФМ проводится комплексное изучение содержания загрязняющих веществ в компонентах экосистем. Программа наблюдений на СКФМ включает системотические измерения содержания загрязняющих веществ одновременно во всех средах (таблица 2.1).

Перечень включенных в программу веществ составлен с учетом таких их свойст, как распространенность и устойчивость в окружающей среде, способность к миграции на большие площади, степень негативного воздействия на биологические и геофизические системы различных уровней.

В атмосферном воздухе подлежат измерению среднесуточные концентрации: взвешанных веществ, озона, оксидов С, N, диоксида серы, сульфитов, 3,4-бенз(а)пирена, ДДТ и др. хлорорганических соединений, Sb,Hg,Mg,Cd, показателя аэрозольной мутности атмосферы.

Метеорологические наблюдения включают наблюдения за: температурой и влажностью воздуха, скоростью и направлению ветра, атмосф.давлением, облачностью(количеством, формой, высотой): солнечным сиянием, атмосферными явлениями (туман, метели, грозы), атмосферными осадками(количеством, интенсивностью), снежным покровом (высотой,содержанием влаги), температура почвы(на поверхности, в глубине),состоянием поверхности почвы, радиацией(прямой, рассеянной, суммарной и отраженной), радиационным балансом, градиентами температуры, влажности и скорости ветра на высоте 0,5 -10 м, градиентами температуры, влажности почвы на глубине 0-20 см, тепловым балансом.

6….2. Станции фонового мониторинга атмосферы.

(БАПМОН) - отвеоственный за проведение наблюдений и своевременную отправку полученных результатов в курирующие их управление по гидрометеорологии (УГМ) и Главную геофизическую обсерваторию (ГТО) им. А. И. Воейкова.

На УГМ возлагаются задачи по обеспечению и контролю работы фоновых станций.

Станции БАПМоН - подразделяются на три категории:

- базовые

- региональные

континентальные

Базовые станции следует располагать в наиболее чистых местах, в горах, на изолированных островах. Основной задачей базовых станций является контроль за глобальным фоновым уровнем загрязнения атмосферы, не испытывающей влияния никаких локальных источников.

Региональные станции должны находиться в с/х местности, не менее чем в 40 км. oт крупных источников загрязнения.

Их целью является обнаружение в районе станции долгопериодных колебаний атмосферных составляющих, обусловленных изменениями в использовании земли и другими антропогенными изменениями.

Континентальные станции охватывают более широкий спектр исследований по сравнению с региональными станциями. Они должны размещаться в отдаленных районах, чтобы в радиусе 100 км не было источников, которые могли бы повлиять на локальные уровни загрязнения.

Программа наблюдений.

В обязательную программу наблюдений на базовых станциях БАМПоН включены наблюдения за содержанием диоксида серы, аэрозольной мутностью атмосферы, радиацией, взвешенными аэрозольными частицами, хим.составом осадков,вод.

На региональных станциях программа наблюдений включает измерение атмосферной мутности, концентрации взвешенных аэрозольных частиц, определение хим.состава атмосферных осадков.

Программа наблюдений на фоновых станциях разных категорий может быть расширена за счет увеличения числа определяемых в атмосфере газов, в частности малых газовых компонентов, объемная концентрация которых менее 1%, которые, преобразуясь в атмосфере, могут превратиться в аэрозольные частицы.

Любые наблюдения по программе фонового мониторинга должны сопровождаться комплексом обязательных метеорологических наблюдений: видимости, атмосферных явлений, температуры, влажности воздуха, направления и скорости ветра, давления атмосферы

По мнению экспертов ООН, пять загрязняющих веществ атмосферу, подлежащих контролю располагаются в следующем порядке: SO₂, O₃, NO, Pb, CO₂ .

 

Состав атмосферного воздуха

Роль атмосферного воздуха в формировании планетарных процессов настолько велика, что он был первым объектом систематических наблюдений, проводимых… В этих случаях мониторинг атмосферного воздуха рассматривают как… Давно осознано влияние качества атмосферного воздуха на здоровье и благополучие человека. Действительно, количество…

АНТРОПОГЕННОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА АТМОСФЕРУ

  Оценки суммарного количества выбросов указанных веществ выполнялись многими… По данным, из густонаселенных промыш­ленных районов Европы, включая Европейскую территорию России, в атмосферу…

Свойства некоторых загрязняющих веществ

Оксиды азота

Источники. Существуют естественные источники оксидов азота — бактериальная активность в почве, грозы, извержения вулканов. Основным антропогенным… Атмосфера. Фоновые концентрации изменяются в пределах 0,4-9,4 мкг/м3. Типичное… Пути поступления в организм. Респираторный.

Взвешенные частицы

В общем же химический состав взвешенных частиц в атмосфере достаточно разнообразен. Среди компонентов неорганических частиц, обнаруженных в… · Al, Fe, Ca, Si — эрозия почвы, сжигание угля · C — неполное сгорание топлива

Диоксид серы

Атмосфера. В промышленных районах концентрация диоксида серы обычно достигает 0,05–0,1 мг/м3; в сельских районах она в несколько раз меньше, а над… Наиболее крупными источниками выбросов двуокиси серы яв­ляются тепловые… Значительную роль в загрязнении атмосферного воздуха горо­дов двуокисью серы играют такие источники, как мелкие…

Оксид углерода (II)

Атмосфера. Естественное содержание в атмосфере 0,01–0,23 мг/м3. Концентрации в городах зависят от интенсивности движения транспорта и погодных… Окись углерода выбрасывается в атмосферу .предприятиями нефтяной,… При диагнозе состояния загрязнения следует учитывать фото­химические реакции в атмосфере, которые приводят не только к…

Тяжелые металлы

Согласно одной классификации, к группе тяжелых металлов принадлежит более 40 элементов с высокой относительной атомной массой и относительной… Согласно сведениям, представленным в "Справочнике по элементарной… Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же…

Источники

Наряду со сжиганием минерального топлива важнейшим путем техногенного рассеяния металлов является их выброс в атмосферу при высокотемпературных… Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду происходит в виде… Аэрозольные загрязнения, поступающие в атмосферу, удаляются из нее путем естественных процессов самоочищения. Важную…

Показатели качества атмосферного воздуха.

Под качеством атмосферного воздуха понимают совокупность свойств атмосферы, определяющую степень воздействия физических, химических и биологических… Нормативами качества воздуха определены допустимые пределы содержания вредных… Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) — концентрация, которая при…

Влияние метеорологических параметров на состояние загрязнения воздушного бассейна.

  Повышение концентраций примесей в конкретном районе зависит от определенных… Сочетание метеорологических параметров, определяющих возможный при заданных выбросах уровень загрязнений атмосферы,…

Обобщенный показатель загрязнения атмосферы города

Для характеристики загрязнений воздуха по городу в целом в качестве обобщенного показателя используется параметр Р Р = m1 / n1 n1 - общее количество наблюдений за концентрацией примесей в городе в течении одного дня на всех стационарных…

Прогноз загрязнения воздуха по городу.

Прогнозирование городского фонового загрязнения воздуха основано на результатах изучения связей между величинами параметра Р и метеорологическими… 1. Высокое загрязнение 1 группа - Р>0,35 2. Повышенная 2 группа - 0,35£Р>0,20

Перечень веществ подлежащих контролю.

Перечень веществ для измерения на всех постах наблюдений устанавливается на основе сведений о составе и характере выбросов от источников загрязнения… Определяются вещесива, которые выбрасываются предприятиями города, и… Принцип выбора вредных веществ и составления списка приоритетных веществ основаны на использовании параметра…

Отбор проб к анализу газов из атмосферы.

1.Требование к оборудованию   1.1. очистка хим. посуды.

Методы отбора проб

  Пробы воздуха можно отбирать в пластиковые мешки или в жесткие контейнеры. В… Преимущества использования мешков - малая масса и легко транспортируются.

Аэрокосмические наблюдения

Для этой цели, помимо самолетных и аэростатных средств, широко используются специальные спутники и спутниковые системы - “Метеор” и “Метеор -… К информации, получаемой со спутников и используемой при организации… Как видим, исследование загрязнения атмосферы - одна из возможных задач аэрокосмического мониторинга, причем не самая…

Биологические наблюдения в мониторинге атмосферного воздуха

Использование растений чрезвычайно удобно для определения уровня, а иногда и состава загрязняющих веществ, что дает возможность осуществлять… Для такого мониторинга чрезвычайно важно соблюдение следующих условий: - воздействия должны приводить к заметной реакции растения на загрязнение воздуха;

Снежный покров, как индикатор загрязнения воздуха.

Загрязнение снежного покрова коррелирует с загрязнением атмосферного воздуха и несет информацию о “сухих” и “мокрых” выпадениях. Система мониторинга снежного покрова функционирует на базе сети снегомерной… Послойный отбор проб позволяет определить историю загрязнения воздушной Среды на протяжении всего снежного сезона

Распределение воды на земном шаре

Часть суши, с которой реки несут воду в моря, соединенные с Мировым океаном называют областью внешнего стока (78%), а часть, с которой вода… Область внешнего стока разделяют на Тихоокеанско-Индийский (бассейны рек,… Общий объем воды, заключенный в Мировом океане, равен 1338 млн.км3

Основные физические свойства воды.

Вода — продукт соединения двух химических элементов: водо­рода и кислорода. Оба эти элемента имеют несколько изотопов. Для водорода характерны три… протий — Н— массой 1,007822 углеродных единиц (у.е.); дейтерий — D — 2,0141 у.е.;

Вода как фактор здоровья

По данным ООН, в мире выпускается до 1 млн. наименований в год ранее не существующей продукции. В том числеи до 100 тыс. химических соединений, из… Многие реки, используемые как источники питьевой воды, содержат, не менее 10%… Главным с гигиенических позиций требованием к качеству питьевой воды является ее безопасность в эпидемиологическом…

Мониторинг морских вод

- проведение систематических наблюдений и оценка состояния морских вод и влияния загрязнения на естественные физико-химические и гидробиологические… - изучение путей и параметров распространения; - изучение путей и параметров распространения, а также естественной утилизации загрязняющих веществ для последующего…

МОНИТОРИНГ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ

27. На централизованных городских, районах и групповых водопроводах систематический контроль за качеством воды в местах водозабора, в процессе ее… Эффективность работы водопроводных сооружений проверяют систематически, не… Питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредна по химическому составу и…

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕМ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД

29. Контроль за качеством поверхностных вод начал осуществляться с созданием общегосударственной службы наблюдения и контроля (ОГСНК). Основными задачами выполняемыми в рамках ОГСНК качество поверхностных вод… - систематическое получение как отдельных, так и обобщенных во времени и пространстве данных о качестве воды.

Государственный водный кадастр

Государственный водный кадастр (ГВК) представляет собой систематизированный свод данных о водных ресурсах страны, включающий количественные и качественные показатели, данные регистрации водопользователей и учета использования вод.

Требования к охране водных объектов

- сбрасывать в водные объекты сточные воды (производственные, хозяйственно-бытовые, поверхностно-ливневые и т.д.) которые: - могут быть устранены путем организации малоотходных производств,… - содержат возбудителей инфекционных заболеваний бактериальной, вирусной и паразитарной природы. Сточные воды, опасные…

Качество вод и виды водопользования

Предельно допустимая концентрация в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДКв) – это концентрация вредного… Предельно допустимая концентрация в воде водоема, используемого для… Нормирование качества воды состоит в установлении для воды водного объекта совокупности допустимых значений…

Виды водопользования

К хозяйственно-питьевому водопользованию относится использование водных объектов или их участков в качестве источников хозяйственно-питьевого… К культурно-бытовому водопользованию относится использование водных объектов… Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается: для хозяйственно-питьевого и…

Формирование химического состава природных вод

Таблица Факторы формирования химического состава природных вод Факторы … По характеру своего воздействия факторы, определяющие формирование химического состава природных вод, целесообразно…

Классификация вод по интегральным показателям качества

К категории наиболее часто используемых показателей для оценки качества водных объектов относят гидрохимический индекс загрязнения воды ИЗВ и гидробиологический индекс сапробности S.

Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывают по шести–семи показателям, которые можно считать гидрохимическими; часть из них (концентрация растворенного кислорода, водородный показатель рН, биологическое потребление кислорода БПК₅) является обязательной.

, где

C_i –концентрация компонента (в ряде случаев – значение параметра);

N – число показателей, используемых для расчета индекса;

ПДК_i– установленная величина для соответствующего типа водного объекта.

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы/ Индексы загрязнения воды сравнивают для водных объектов одной биогеохимической провинции и сходного типа, для одного и того же водотока (по течению, во времени, и так далее).

Таблица

Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды	Значения ИЗВ	Классы качества вод
Очень чистые	до 0,2
Чистые	0,2–1,0
Умеренно загрязненные	1,0–2,0
агрязненные	2,0–4,0
Грязные	4,0–6,0
Очень грязные	6,0–10,0
Чрезвычайно грязные	>10,0

Из гидробиологических показателей качества в России наибольшее применение нашел так называемый индекс сапробности водных объектов, который рассчитывают исходя из индивидуальных характеристик сапробности видов, представленных в различных водных сообществах (фитопланктоне, перифитоне):

, где

S_{i –} значение сапробности гидробионта, которое задается специальными таблицами;

h_i – относительная встречаемость индикаторных организмов (в поле зрения микроскопа);

N – число выбранных индикаторных организмов.

Каждому виду исследуемых организмов присвоено некоторое условное численное значение индивидуального индекса сапробности, отражающее совокупность его физиолого-биохимических свойств, обусловливающих способность обитать в воде с тем или иным содержанием органических веществ. Для статистической достоверности результатов необходимо, чтобы в пробе содержалось не менее двенадцати индикаторных организмов с общим числом особей в поле наблюдения не менее тридцати.

В табл. приведена классификация водных объектов по значению индекса сапробности S, которые также нормируются.

Таблица

Классы качества вод в зависимости от индексов сапробности

Уровень загрязненности	Зоны	Индексы сапробности S	Классы качества вод
Очень чистые	Ксеносапробная	до 0,50
Чистые	Олигосапробная	0,50–1,50
Умеренно загрязненные	a-мезосапробная	1,51–2,50
Тяжело загрязненные	b-мезосапробная	2,51–3,50
Очень тяжело загрязненные	Полисапробная	3,51–4,00
Очень грязные	Полисапробная	>4,00

Индекс загрязнения воды и индекс сапробности следует отнести к интегральным характеристикам состояния. Уровень загрязненности и класс качества водных объектов иногда устанавливают в зависимости от микробиологических показателей.

Таблица

Классы качества воды по микробиологическим показателям

Уровень загрязненности и класс качества вод	Микробиологические показатели
Общее число бактерий, 106 клеток/мл	Число сапрофитных бактерий, 1000 клеток/мл	Отношение общего числа бактерий к числу сапрофитных бактерий
Очень чистые, I	<0,5	<0,5	<1000
Чистые, II	0,5–1,0	0,5–5,0	>1000
Умеренно загрязненные, III	1,1–1,3	5,1–10,0	1000–100
Загрязненные, IV	3,1–5,0	10,1–50,0	<100
Грязные, V	5,1–10,0	50,1–100,0	<100
Очень грязные, VI	>10,0	>1000	<100

Формирование сети пунктов контроля качества поверхностных вод

Пункты контроля организуют в первую очередь на водоемах и водотоках, имеющих большое хозяйственное значение, а также подверженных значительному… Пункты контроля располагают с учетом существующего исполь­зования водоема или… Пункты контроля организуют на водоемах и водотоках в районах:

Программы наблюдений за качеством воды

Пункты первой категории располагают на средних и больших водоемах и водотоках, имеющих важное народнохозяйственное значение: · в районах городов с населением свыше 1 млн. жителей; в местах нереста… Пункты второй категории устраивают на водоемах и водотоках в пределах следующих участков: в районах городов с…

ОТБОР ПРОБ ВОДЫ

Проба воды должна быть представительной (репрезен­тативной), т. е. в максимальной степени характеризовать качество воды по данному показателю,… При отборе проб воды можно решить две задачи: по­лучить характеристику водоема… Если решается первая задача, то не рекомендуется от­бирать пробы:

Минерализация

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к… Классификация природных вод по минерализации Категория вод …   В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды суммарная минерализация…

Температура

Температура воды – важнейший фактор, влияющий на протекающие в водоеме физические, химические, биохимические и биологические процессы, от которого в… Взвешенные вещества (грубодисперсные примеси) Взвешенные твердые вещества, присутствующие в природных водах, состоят из частиц глины, песка, ила, суспендированных…

Запах

Свойство воды вызывать у человека и животных специфическое раздражение слизистой оболочки носовых ходов. Запах воды характеризуется интенсивностью, которую измеряют в баллах. Запах воды вызывают летучие пахнущие вещества, поступающие в воду в результате процессов жизнедеятельности водных организмов, при биохимическом разложении органических веществ, при химическом взаимодействии содержащихся в воде компонентов, а также с промышленными, сельскохозяйственными и хозяйственно-бытовыми сточными водами.

На запах воды оказывают влияние состав содержащихся в ней веществ, температура, значения рН, степень загрязненности водного объекта, биологическая обстановка, гидрологические условия и т.д.

Мутность

Мутность природных вод вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно: слабая опалесценция, опалесценция, слабая, заметная и сильная муть.

В соответствии с гигиеническими требованиями к качеству питьевой воды мутность не должна превышать 1,5 мг/дм³ по каолину.

Цветность

Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа. Количество этих веществ… Высокая цветность воды ухудшает ее органолептические свойства и оказывает…

Прозрачность

Воду в зависимости от степени прозрачности условно подразделяют на прозрачную, слабоопалесцирующую, опалесцирующую, слегка мутную, мутную, сильно… Ослабление интенсивности света с глубиной в мутной воде приводит к большему… Определение прозрачности воды – обязательный компонент программ наблюдений за состоянием водных объектов. Увеличение…

Кислотность

В загрязненных водоемах может содержаться большое количество сильных кислот или их солей за счет сброса промышленных сточных вод. В этих случаях pH…

Растворенный кислород

Абсорбция кислорода из атмосферы происходит на поверхности водного объекта. Скорость этого процесса повышается с понижением температуры, с… Фотосинтетическое выделение кислорода происходит при ассимиляции диоксида… К группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде, относятся реакции потребления его на окисление…

Жесткость

В естественных условиях ионы кальция, магния и других щелочноземельных металлов, обуславливающих жесткость, поступают в воду в результате… Обычно преобладает жесткость, обусловленная ионами кальция (до 70%); однако в… Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая действие на органы…

Кальций

CaCO3 + CO2 + H2O Са(HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3- Растворению способствуют микробиологические процессы разложения органических… Большие количества кальция выносятся со сточными водами силикатной, металлургической, стекольной, химической…

Магний

В поверхностные воды магний поступает в основном за счет процессов химического выветривания и растворения доломитов, мергелей и других минералов. Значительные количества магния могут поступать в водные объекты со сточными водами металлургических, силикатных, текстильных и других предприятий.

В речных водах содержание магния обычно колеблется от нескольких единиц до десятков миллиграммов в 1 дм³.

Содержание магния в поверхностных водах подвержено заметным колебаниям: как правило, максимальные концентрации наблюдаются в меженный период, минимальные - в период половодья.

ПДК_вр ионов Мg²⁺ составляет 40 мг/дм³.

Кремний

  Концентрация кремния в речных водах колеблется обычно от 1 до 20 мг/дм3; в подземных водах его концентрация возрастает от 20…   Азот общий Под общим азотом понимают сумму…  

Сульфаты

Сульфаты присутствуют практически во всех поверхностных водах и являются одними из важнейших анионов.

Главным источником сульфатов в поверхностных водах являются процессы химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса, а также окисления сульфидов и серы:

2FeS₂ + 7O₂+ 2H₂O = 2FeSO₄ + 2H₂SO₄;

S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4.

Значительные количества сульфатов поступают в водоемы в процессе отмирания организмов, окисления наземных и водных веществ растительного и животного происхождения и с подземным стоком.

В больших количествах сульфаты содержатся в шахтных водах и в промышленных стоках производств, в которых используется серная кислота, например, окисление пирита. Сульфаты выносятся также со сточными водами коммунального хозяйства и сельскохозяйственного производства.

Ионная формаSO₄^2- характерна только для маломинерализованных вод. При увеличении минерализации сульфатные ионы склонны к образованию устойчивых ассоциированных нейтральных пар типаCaSO₄,MgSO₄.

Содержание сульфатных ионов в растворе ограничивается сравнительно малой растворимостью сульфата кальция (произведение растворимости сульфата кальцияL=6,1·10^-5). При низких концентрациях кальция, а также в присутствии посторонних солей концентрация сульфатов может значительно повышаться.

Сульфаты активно участвуют в сложном круговороте серы. При отсутствии кислорода под действием сульфатредуцирующих бактерий они восстанавливаются до сероводорода и сульфидов, которые при появлении в природной воде кислорода снова окисляются до сульфатов. Растения и другие автотрофные организмы извлекают растворенные в воде сульфаты для построения белкового вещества. После отмирания живых клеток гетеротрофные бактерии освобождают серу протеинов в виде сероводорода, легко окисляемого до сульфатов в присутствии кислорода.

Концентрация сульфата в природной воде лежит в широких пределах. В речных водах и в водах пресных озер содержание сульфатов часто колеблется от 5-10 до 60 мг/дм³, в дождевых водах - от 1 до 10 мг/дм³. В подземных водах содержание сульфатов нередко достигает значительно больших величин.

Концентрация сульфатов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным колебаниям и обычно коррелирует с изменением общей минерализации воды. Важнейшим фактором, определяющим режим сульфатов, являются меняющиеся соотношения между поверхностным и подземным стоками. Заметное влияние оказывают окислительно-восстановительные процессы, биологическая обстановка в водном объекте и хозяйственная деятельность человека.

Вкусовой порог сульфата магния лежит в пределах от 400 до 600 мг/дм³, для сульфата кальция - от 250 до 800 мг/дм³. Наличие сульфата в промышленной и питьевой воде может быть как полезным, так и вредным.

ПДК_в сульфатов составляет 500 мг/дм³, ПДК_вр - 100 мг/дм³.

Не замечено, чтобы сульфат в питьевой воде влиял на процессы коррозии, но при использовании свинцовых труб концентрация сульфатов выше 200 мг/дм³ может привести к вымыванию в воду свинца.

Хлориды

Хлориды являются преобладающим анионом в высокоминерализованных водах. Концентрация хлоридов в поверхностных водах подвержена заметным сезонным… Первичными источниками хлоридов являются магматические породы, в состав… В отличие от сульфатных и карбонатных ионов хлориды не склонны к образованию ассоциированных ионных пар. Из всех…

Марганец

Понижение концентрации ионов марганца в природных водах происходит в результате окисленияMn(II) доMnO2 и других высоковалентных оксидов, выпадающих… Главная форма миграции соединений марганца в поверхностных водах - взвеси,… В речных водах содержание марганца колеблется обычно от 1 до 160 мкг/дм3, среднее содержание в морских водах…

Ртуть

В поверхностные воды соединения ртути могут поступать в результате выщелачивания пород в районе ртутных месторождений (киноварь, метациннабарит, ливингстонит), в процессе разложения водных организмов, накапливающих ртуть. Значительные количества поступают в водные объекты со сточными водами электролизных производств, предприятий, производящих красители, пестициды, фармацевтические препараты, некоторые взрывчатые вещества. Тепловые электростанции, работающие на угле, выбрасывают в атмосферу значительные количества соединений ртути, которые в результате мокрых и сухих выпадений попадают в водные объекты.

Понижение концентрации растворенных соединений ртути происходит в результате извлечения их многими морскими и пресноводными организмами, обладающими способностью накапливать ее в концентрациях, во много раз превышающих содержание ее в воде, а также в результате процессов адсорбции взвешенными веществами и донными отложениями.

В поверхностных водах соединения ртути находятся в растворенном и взвешенном состоянии. Соотношение между ними зависит от химического состава воды и значенийрН. Взвешенная ртуть представляет собой сорбированные соединения ртути. Растворенными формами являются недиссоциированные молекулы, комплексные органические и минеральные соединения. В воде водных объектов ртуть может находиться в виде метилртутных соединений.

Содержание ртути в речных незагрязненных и слабозагрязненных водах составляет несколько десятых долей микрограмма в 1 дм³, средняя концентрация в морской воде 0,03 мкг/дм³, в подземных водах 1-3 мкг/дм³.

Соединения ртути высоко токсичны, они поражают нервную систему человека, вызывают изменение слизистой оболочки, нарушение двигательной функции и секреции желудочно-кишечного тракта, изменения в крови и др. Бактериальные процессы метилирования направлены на образование метилртутных соединений, которые во много раз токсичнее минеральных солей ртути. Метилртутные соединения накапливаются в пищевых цепях (например, фитопланктон-зоопланктон-рыба) и могут попадать в организм человека.

ПДК_в ртути составляет 0,0005 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - санитарно-токсикологический), ПДК_вр - 0,0001 мг/дм³ (лимитирующий показатель вредности - токсикологический).

Углеводороды (нефтепродукты)

Большие количества нефтепродуктов поступают в поверхностные воды при перевозке нефти водным путем, со сточными водами предприятий нефтедобывающей,… В результате протекающих в водоеме процессов испарения, сорбции,… Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах: растворенной, эмульгированной, сорбированной на твердых…

Критерии опасности загрязнения почвы

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

Основным критерием эколого-гигиенической оценки опасности загрязнения почвы вредными веществами является предельно допустимая концентрация (ПДК) химических веществ в почве. ПДК представляет собой комплексный показатель безвредного для человека содержания химических веществ в почве, так как используемые при их научном обосновании критерии отражают все возможные пути опосредованного воздействия загрязнителя на контактирующие среды, биологическую активность почвы и процессы ее самоочищения. При этом каждый из путей воздействия оценивается количественно с обоснованием допустимого уровня содержания веществ по каждому показателю вредности. Наименьшее из обоснованных уровней содержание является лимитирующим и принимается за ПДК вещества, так как отражает наиболее уязвимый путь воздействия данного токсиканта.

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; п

приоритетности загрязнителей в соответствии со списком ПДК химических веществ в почве и их классом опасности) ("Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве", 1979, 1980, 1982, 1985, 1987 гг.);

- характером землепользования.

При отсутствии возможности учета всего комплекса химических веществ, загрязняющих почву, оценку осуществляют по наиболее токсичным веществам, т.е. относящимся к более высокому классу опасности (приложение 2).

В случае отсутствия в приведенных документах класса опасности химических веществ, приоритетных для почв обследуемого района, их класс опасности может быть определен по индексу опасности).

Отбор проб почвы, их хранение, транспортировка и подготовка к анализу осуществляется в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 "Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб почвы для химического, бактериологического и гельминтологического анализа".

Определение химических веществ в почве проводится методами, разработанными при обосновании их ПДК в почве и утвержденными МЗ СССР, которые опубликованы в приложениях к "Предельно допустимым концентрациям химических веществ в почве (ПДК)" (1979, 1980, 1982, 1985 г.).

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

а) опасность загрязнения тем больше, чем больше фактические уровни содержания контролируемых веществ в почве (С) превышают ПДК. То есть опасность загрязнения почвы тем выше, чем больше значение коэффициента опасности (Ко) превышает 1, т.е.:

Ko = C/ПДК;

 

б) опасность загрязнения тем выше, чем выше класс опасности контролируемых веществ;

в) оценка опасности загрязнения любым токсикантом должна проводиться с учетом буферности почвы^*, влияющей на подвижность химических элементов, что определяет их воздействие на контактирующие среды и доступность растений. Чем меньшими буферными свойствами обладает почва, тем большую опасность представляет ее загрязнение химическими веществами. Следовательно, при одной и той же величине Ко опасность загрязнения будет больше для почв с кислым значением рН, меньшим содержанием гумуса и более легким механическим составом. Например, если Ко вещества оказались равными в дерново-подзолистой супесчаной почве, в дерново-подзолистой суглинистой почве и черноземе, то в порядке возрастания опасности загрязнения почвы могут быть расположены в следующий ряд: чернозем < суглинистая дерново-подзолистая почва < супесчаная дерново-подзолистая почва.

* Под "буферностью почвы" понимается совокупность свойств почвы, определяющих ее барьерную функцию, обуславливающую уровни вторичного загрязнения химическими веществами контактирующих с почвой сред: растительности, поверхностных и подземных вод, атмосферного воздуха. Основными компонентами почвы, создающими буферность, являются тонкодисперсные минеральные частицы, определяющие ее механический состав, органическое вещество (гумус), а также реакция среды - рН.

. Оценка опасности почв, загрязненных химическими веществами, проводится дифференцировано для разных почв (разного характера землепользования) и основывается на 2 основных положениях:

- . Хозяйственное использование территорий (почвы населенных пунктов, сельскохозяйственные угодья, рекреационные зоны и т.д.).

- Наиболее значимые для этих территорий пути воздействия загрязнения почвы на человека.

В связи с этим предлагаются различные схемы оценки опасности загрязнения почв населенных пунктов и почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений.

Эколого- гигиеническая оценка почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений

1) с продуктами питания растительного происхождения в организм человека поступает в среднем 70 % вредных химических веществ; 2) уровень транслокации определяет уровень накопления токсикантов в продуктах… Опасность загрязнения почв, используемых для выращивания сельскохозяйственных растений определяется в соответствии с…

Эколого- гигиеническая оценка почв населенных пунктов

1) эпидемиологической значимостью загрязненной химическими веществами почвы; 2) ролью загрязненной почвы как источника вторичного загрязнения приземного… 3) значимостью степени загрязнения почвы в качестве индикатора загрязнения атмосферного воздуха.

Содержание тяжелых металлов в почве

В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическим комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки. Источники. Добыча и переработка не являются самым мощным источником загрязнения среды металлами. Валовые выбросы от этих предприятий значительно меньше выбросов от предприятий теплоэнергетики. Не металлургическое производство, а именно процесс сжигания угля является главным источником поступления в биосферу многих металлов. В угле и нефти присутствуют все металлы. Значительно больше, чем в почве, токсичных химических элементов, включая тяжелые металлы, в золе электростанций, промышленных и бытовых топок. Тяжелые металлы содержатся и в минеральных удобрениях. Техногенное поступление тяжелых металлов в окружающую среду происходит в виде газов и аэрозолей (возгона металлов и пылевидных частиц) и в составе сточных вод. Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся: период полуудаления цинка - до 500 лет, кадмия - до 1100 лет, меди - до 1500 лет, свинца - до нескольких тысяч лет. Существенный источник загрязнения почвы металлами - применение удобрений из шламов, полученных из промышленных и канализационных очистных сооружений. В выбросах металлургических производств тяжелые металлы находятся, в основном, в нерастворимой форме. По мере удаления от источника загрязнения наиболее крупные частицы оседают, доля растворимых соединений металлов увеличивается, и устанавливаются соотношения между растворимой и нерастворимыми формами.. В итоге выбросы промышленных предприятий в атмосферу, сбросы сточных вод создают предпосылки для поступления тяжелых металлов в почву, подземные воды и открытые водоемы, в растения, донные отложения и животных. Максимальной способностью концентрировать тяжелые металлы обладают взвешенные вещества и донные отложения, затем планктон, бентос и рыбы.