3. Пустынная зона бурых, серобурых и такыровидных почв с массивами песков.

Значительно сложнее структура вертикальной зональности (высотной поясности) горных областей Казахстана. Она различнаа в разных горных системах. В целом можно выделить две крупные группы высотных зон - поясов горных областей Казахстана.

1. Подгорно-предгорная пустынно-степная зона Тянь-Шаня и Алтая с сероземами и светлокаштановыми почвами.

2. Предгорная и межгорная степная, горно-лесостепная, лугово-лесная и луговая зоны )пояса) с преобладанием темнокаштановых почв, горных черноземов, горно-лесных темноцветных и горно-луговых почв. (Успанов У.У., 1978 г.) Сильному загрязнению были подвержены почвы и все другие компоненты экосистемы в районах месторождений урана. Во впадине Карагие, близ г. Актау длительное время добывали урановую руду и обогащали ее в пригородном секретном предприятии - Прикаспийском горно-металлургическом комбинате. Радиоактивные отходы обогащения накапливались в озере Кошкарата, расположенного недалеко от города и Каспийского моря. Накопленные отходы представляют собой угрозу для окружающей среды. Большая вероятность того, что подземным стоком они могут попасть в море, уровень которого непрерывно повышается, затапливая прибрежные территории. Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что почвенно-экологическое состояние территории Казахстана крайне напряженное. Дестабилизация экологической обстановки достигла такой степени, что процессы самовосстановления почв стали невозможными. Требуется разработка комплексной программы рационального использования, охраны и восстановления плодородия нарушенных почв, мероприятий по предотвращению дальнейшей деградации почв, восстановлению плодородия эрозированных, дегумифицированных и техногенно-нарушенных почв, улучшению пастбищ и др. вопросы с решением проблем экологии и охраны почв.

Билет №15

1. При наблюдении за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами большое значение имеет сравнение изменений, происходящих по мере увеличения или уменьшения влияния того или иного фактора, и вызванных этими изменениями закономерных смен степени загрязнения почв различными ингредиентами в пространстве. Наиболее четко эти закономерности можно выявить на почвенно-геоморфологических профилях, секущих всю территорию вдоль преобладающих направлений ветра, что является ценным методом исследования сопряженных связей между распределением загрязняющих веществ в почвах и средой.

Достоверно установлено, что техногенные выбросы, загрязняющие почвенный покров через атмосферу, сосредоточиваются в поверхностных слоях почвы. Тяжелые металлы сорбируются, как правило, в первых 2...5 см от поверхности. Загрязнение нижних горизонтов происходит в результате обработки почвы (вспашки, культивации, боронования), а также вследствие диффузионного и конвективного переноса через трещины, ходы почвенных животных и растений. Поэтому наиболее четкая картина загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами может быть получена при отборе проб почв с глубин 0...10 и 0...20 с 2,5...5,0; 5...10; 10...20 и 20...40 см на целине или старой залежи.

При наблюдениях за уровнем загрязнения почв тяжелыми металлами в сопроводительном талоне указываются расстояния от источника загрязнения или внешней границы города, а также направление от источника загрязнения -- азимуты по 16 направлениям (север, северо-северо-восток, северо-восток и т.д.), отмечаются показатели рельефа местности: крутизна склона, их расположение (северная, восточная, южная и западная); часть склона верхняя, средняя или нижняя треть); основные точки и линии рельефа территории, на которой закладывается площадка; вершины котловины, водоразделы, поймы. Кроме того, указываются глубина залегания грунтовых вод, определяемая по глубине колодцев (открытых и артезианских), сельскохозяйственная культура (настоящая и предшествующая) или естественная растительность и их состояние (удовлетворительное, хорошее, неудовлетворительное), а также состояние поверхности почвы (наличие или отсутствие микроповышений или микропонижений, борозд, кочек) и качества ее обработки.

Пробы почв и сопроводительные талоны к ним сохраняются в лаборатории в течение полутора- двух лет.

Критериями при составлении перечня загрязняющих почву веществ, подлежащих контролю, являются их токсичность, распространенность и устойчивость.

2. Основные принципы составления и оформления почвенно-технохимических карт загрязненности почвенного покрова тяжелыми металлами те же, что и при составлении почвенно-агрохимических карт содержания микроэлементов. Отличия заключаются в том, что на почвенно-технохимических картах в оформлении контуров уровней загрязненности территории тяжелыми металлами «командует» не почва - ее химический состав и свойства, а количество и химический состав техногенных выбросов и гидрометеорологические условия переноса и рассеивания выбросов. И второе отличие - наибольшая концентрация тяжелых металлов сосредоточена в самом поверхностном слое почвы, как следствие малой растворимости техногенных выбросов и большой фиксирующей способности почв в отношении тяжелых металлов. По этой причине на целинных угодьях (луга и пастбища, леса и кустарники), где не производится систематическое перемешивание верхних слоев почвы путем вспашки, составляют раздельно почвенно-технохимические карты для слоя 0-5 см и слоя 5-20 см.

Контуры загрязненности почв тяжелыми металлами определяются (оформляются) исходя из решения двух основных задач: 1) отразить уровень загрязненности почв металлами-токсикантами и 2) прогнозировать дальнейшую судьбу выпавших токсикантов (образование новых соединений, фиксация, миграция и пр.). Поэтому на карте отражают свойства почвенного покрова, могущие оказать существенное влияние на судьбу выпавших техногенных выбросов: механический состав, карбонатность, гумусность и пр.

Достоверность средне- и крупномасштабных карт по содержанию валовых количеств и подвижных форм ТМ определяется количеством картографического материала, правильным выбором ключевых участков и пробных площадок, количеством заложенных разрезов (и прикопок) и взятых смешанных почвенных образцов, точностью выполненных анализов. На карте валового содержания ТМ обязательно должно получить отражение: почвообразующая порода, тип (подтип) почвы, характер угодий (пашня, луг, лес, болото). На карте содержания подвижных форм ТМ, кроме того, интенсивность агротехнических мероприятий: внесение органических и минеральных удобрений, известкование, применение пестицидов. Каждой группе содержания ТМ, показанных на карте, должен соответствовать определенный цвет или штриховка - контрастные и удобные для нанесения и чтения. Шкала цветов, начиная от наименьшей (фоновой) концентрации к наибольшей, следующая: синий - голубой - зеленый - желтый - оранжевый - красный. При количестве групп больше 6 вводят дополнительные цвета: темно-синий, салатный, розовый, вишневый. Аналогично разрабатывают штриховую шкалу: чем выше концентрация ТМ, тем плотнее штриховка.

Для каждого элемента составляют отдельную карту или картосхему. При малом количестве изучаемых элементов (два, три) составляют совмещенные карты. В таком случае ведущий элемент (по концентрации или токсичности) показывают цветом (раскрашивая контур), а подчиненные - штриховкой или условными значками. В случае малой концентрации какого-то элемента, близкой к фоновому содержанию, его на карте не показывают, а характеризуют его содержание только в очерке.

При оформлении карт контуры концентраций ТМ (группы) стремятся совмещать с контурами физико-географических характеристик элементов ландшафта: леса, торфяники, холмы и низины, почвообразующие породы, пашни и луго-пастбищные угодья и пр., поскольку при равной мере загрязненности выраженность неблагоприятного воздействия ТМ на биоту и судьбу выпавших соединений может быть различной. Почвенно-технохимическая карта содержания тяжелых металлов-загрязнителей в почве обязательно сопровождается объяснительной запиской (очерком). В очерке дается оценка использованного картографического материала, описываются физико-географические условия региона (рельеф, гидрология, почвообразующие породы, растительность, почва); кратко излагаются гидрометеорологические сведения (средние величины за время работы предприятия): температура, осадки, атмосферное давление, скорость и направление ветров, продолжительность снежного периода и пр. Описывают методику проведения полевых исследований и методы анализов.

В виде таблиц излагают результаты анализов: содержание валовых и подвижных форм ТМ, гумуса, физической глины и ила, агрохимические показатели: рН, Н₀, Н_Г, обменные основания, емкость поглощения, подвижные формы элементов питания (N, Р и К). При возможности приводят данные (по литературным источникам для аналогичных почв) по минералогическому и валовому химическому составу в отношении макроэлементов: Si, Fe, Al, Ti, Ca, Mg, K, Na, Р, S. Описывают установленные закономерности распространения техногенных выбросов и тяжелых металлов в окрестностях предприятия в зависимости от физико-географических и гидрометеорологических условий региона. Отмечают явления перераспределения техногенных выбросов (тяжелых металлов) в связи с рельефом, выполнением с.-х. работ; аномалий в содержании ТМ в связи с агрохимическими мероприятиями: применением пестицидов, минеральных и органических удобрений, известкованием. При наличии достоверных аналитических материалов комментируют связи и зависимости химического состава растений и вод (поверхностных, грунтовых и водоемов) с уровнями техногенного загрязнения почвы.

В заключение дается квалифицированная оценка степени загрязнения почвенного покрова (растительности, вод) техногенными выбросами (тяжелыми металлами) в окрестностях предприятия-загрязнителя. На основании литературных материалов, собственных исследований и консультаций с врачами санитарно-эпидемиологической и зоотехнической служб, бесед с агрономами и зоотехниками пригородных хозяйств даются рекомендации по рациональному использованию почвенного покрова обследуемой территории. Особое внимание уделяется определению ограничительных и запрещенных зон для возделывания овощных культур и пастбищ для молочного стада. Даются рекомендации по контролю за качеством сельскохозяйственных продуктов в пригородных хозяйствах.

3. Охрана почв - острейшая глобальная проблема сегодняшнего дня, с которой непосредственно связана проблема обеспечения продовольствием все возрастающего населения планеты. Охрана и использование земель - это система мероприятий, направленная на защиту, качественное улучшение и рациональное использование земельных ресурсов. Охрана почв необходима для сохранения и приумножения плодородия почв, для поддержания устойчивости в биосфере.

Основные потери продуктивных земель и их плодородия связаны с эрозией почвы, вторичным заселением орошаемых почв, уничтожением растительности и почв в связи с разработкой ископаемых, проведением различных строительных работ, а также в связи с загрязнением различными вредными веществами, потерей гумуса и др.

Эрозия почв наносит наибольший урон почвенному покрову. Предупреждение развития эрозионных процессов, конкретные меры борьбы с эрозией составляют важнейшее звено охраны почв (эти вопросы рассмотрены в соответствующем разделе). Вторичное засоление наносит значительный ущерб почвенному плодородию, приводит к резкому снижению продуктивности полей или полному их исключению из активного сельскохозяйственного использования. Распространено в засушливых областях с поливным земледелием.

Главными причинами вторичного (антропогенного) засоления почв являются бездренажное орошение и неконтролируемая подача воды, приводящая к подъему уровня грунтовых вод и энергичному соленакоплению за счет испарения воды. Этому способствует также орошение водой с повышенной минерализацией.

Для предупреждения вторичного засоления необходим постоянный контроль за водно-солевым режимом на орошенных землях.

Загрязнение почв - процесс поступления и накопления (до токсичных количеств) разного рода веществ, химических элементов, ухудшающих свойства среды обитания биоты. Источниками загрязнения почвенного покрова являются промышленные центры, транспорт, сельскохозяйственное производство.

Ежегодно на поверхность почвы поступает огромное количество различных веществ из атмосферы, при внесении различного рода пестицидов и балластных веществ с удобрениями. Благодаря своим свойствам почва является приемником большинства химических веществ, вовлекаемых в биосферу. Она - главный аккумулятор, сорбент и разрушитель токсикантов. Масштабы поступлений токсикантов в биосферу возрастают. Возникает проблема загрязнения почв. Общая площадь сельхозугодий, загрязненных выбросами предприятий городов, промышленных центров и автотранспорта, превышает в Беларуси 0,6 млн. га.

Производственная деятельность человека превратилась в глобальный геохимический фактор, получивший название техногенез.

Минеральные техногенные выбросы возникают в результате сжигания топлива или от газообразных и аэрозольных отходов промышленных предприятий. С техногенными выбросами на поверхность почв поступают загрязнители окружающей среды. Среди них наиболее опасными считают ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, селен и фтор. Отрицательные последствия этого загрязнения связаны с ухудшением свойств почв (изменение реакции, микробиологического и в целом биологического режима), а также в связи с поступлением токсичных элементов в растения и затем в организм животных и человека. Поступление с продуктами питания в организм человека токсичных элементов вызывает тяжелые заболевания.

В районах, где наблюдается значительное выпадение из атмосферы веществ, содержащих серу (SO2 и др.), отмечается резкое подкисление почвы.

Серьезным источником загрязнения среды свинцом является автомобильный транспорт, что связано с добавлением его в бензин для подавления детонации. С выхлопными газами свинец в форме дисперсных сульфатов, нитратов и других выбрасывается в воздух. Большая часть выбросов оседает вдоль автомагистралей на поверхности почв и растительности. Так образуются природные геохимические аномалии свинца шириной в зависимости от интенсивности движения автотранспорта от нескольких десятков метров до 300-400 метров.

Загрязнение почв, связанное с сельскохозяйственным производством, в условиях Беларуси проявляется в избыточном накоплении химических веществ в результате применения пестицидов, внесения минеральных удобрений, а также чрезмерного полива сельхозугодий стоками животноводческих комплексов. Пестициды сохраняют значительную часть урожая, поэтому их применение стало быстро внедряться в сельское хозяйство. Однако вскоре были обнаружены многочисленные отрицательные последствия их применения: возможность интоксикации человека и животных; нарушение состава популяций биоценозов и угнетение полезной фауны; возникновение популяций вредителей, устойчивых к пестицидам; изменение биологической активности почв и др. В Беларуси пестицидами обрабатывается ежегодно около 3,5 млн. га сельхозугодий.

Интенсивное применение минеральных удобрений является фактором позитивного воздействия на агрохимические свойства почв. Вместе с тем оно может вызвать проявление и негативных последствий, связанных с избыточным накоплением химических соединений в почве, растениях, водоемах. Особую опасность представляет загрязнение окружающей среды нитратами, хлором.

Загрязнение почв радиоактивными веществами обусловлено главным образом испытанием в атмосфере атомного и ядерного оружия, авариями на атомных электростанциях. Выпадая с радиоактивными осадками Sr, 137Cs и другие нуклиды, поступают в растения, а затем с продуктами питания в организм человека, вызывает радиоактивное заражение. Путем подбора культур, применения минеральных удобрений, запахивания верхнего слоя почвы на глубину 40-50 см и других агротехнических приемов можно значительно снизить неблагоприятные последствия радиоактивного загрязнения почвы.

Проблема загрязнения почв радионуклидами особенно остра для территории Беларуси - в результате аварии на Чернобыльской АЭС 23% территории оказалось загрязненной радиоактивными веществами. Стратегия принципов по предотвращению загрязнения почв сложна и многогранна. В промышленности и энергетике должен быть осуществлен переход на мало- и безотходную технологию (экологизация экономики). В сельском хозяйстве необходимо шире внедрять эффективные агротехнические и биологические средства борьбы с вредными организмами, применять малоопасные пестициды, исключающие загрязнение среды, соблюдать научно-обоснованные технологии использования минеральных удобрений.

Важное значение имеет создание системы непрерывного контроля и наблюдения (мониторинга) за состоянием природной среды, в том числе почвенного покрова.

Следует подчеркнуть исключительную роль природоохранного образования и воспитания (экологизация сознания), природоохранного законодательства.

Билет №16

1. Вид отбираемой пробы определяется целями исследования.

Разовые или простые пробы

Смешанные пробы

При проведении массовых анализов различают :

-среднесменную

-среднесуточную

-среднепропорциональную

смешанные пробы.

Периодические пробы

Репрезентативные или представительные пробы

Ежедневные или регулярные пробы

Арбитражные или контрольные пробы.

Разовые пробы

- это пробы которые отбираются один раз из одной точки. Простая проба характеризует состав воды в данный момент времени в данном месте. Ее получают однократным отбором требуемого количества воды.

Смешанные или объединенные пробы- это пробы, отобранные из разных точек и дают усредненные данные о составе вод. Смешанная проба характеризует средний состав воды за определенный промежуток времени в определенном объеме. Ее получают смешением простых проб, взятых одновременно в различных местах (усреднение по объему) или в одном и том же месте через определенные промежутки (усреднение по времени). Среднесменная и среднесуточная проба готовится смешением равных по объему проб, отобранных через равные промежутки времени. Среднепропорциональная проба готовится смешением объемов воды, пропорциональных величине расхода, отобранных через равные промежутки времени. Репрезентативные пробы- это проба, которая в максимальной степени характеризует качество воды по данному показателю, является типичной и не искаженной вследствие концентрационных и других факторов. Ежедневные пробы следует отбирать в одно и тоже время суток, а продолжительность сезонных исследований должны быть не менее 1 года, включая исследования серий проб, отобранных в течение каждого времени года.

Арбитражная проба На случай разногласий с клиентами (внутренними и сторонними) в оценке качества сырья, продукции и поступивших от сторонников проб, одну часть пробы анализируют, другую(контрольную пробу) снабжают этикеткой и хранят в специальном помещении.

2. Отбор проб для химического, бактериологического и гельминтологического анализов проводят не менее 1 раза в год. Для контроля загрязнения тяжелыми металлами отбор проб проводят не менее 1 раза в 3 года.

Отбор проб почвы. Точечные пробы отбирают на пробной площадке из одного или нескольких слоев или горизонтов методом конверта, по диагонали или любым другим способом с таким расчетом, чтобы каждая проба представляла собой часть почвы, типичной для генетических горизонтов или слоев данного типа почвы. Количество точечных проб должно соответствовать ГОСТ 17.4.3.01-83.

Точечные пробы отбирают ножом или шпателем из прикопок или почвенным буром.

Объединенную пробу составляют путем смешивания точечных проб, отобранных на одной пробной площадке.

Для химического анализа объединенную пробу составляют не менее, чем из пяти точечных проб, взятых с одной пробной площадки. Масса объединенной пробы должна быть не менее 1 кг.

Для контроля загрязнения поверхностно распределяющимися веществами - нефть, нефтепродукты, тяжелые металлы и др. - точечные пробы отбирают послойно с глубины 0-5 и 5-20 см массой не более 200 г каждая.

Для контроля загрязнения легко мигрирующими веществами точечные пробы отбирают по генетическим горизонтам на всю глубину почвенного профиля.

При отборе точечных проб и составлении объединенной пробы должна быть исключена возможность их вторичного загрязнения.

Точечные пробы почвы, предназначенные для определения тяжелых металлов, отбирают инструментом, не содержащим металлов. Перед отбором точечных проб стенку прикопки или поверхность керна следует зачистить ножом из полиэтилена или полистирола или пластмассовым шпателем.

Точечные пробы почвы, предназначенные для определения летучих химических веществ, следует сразу поместить во флаконы или стеклянные банки с притертыми пробками, заполнив их полностью до пробки.

Точечные пробы почвы, предназначенные для определения пестицидов, не следует отбирать в полиэтиленовую или пластмассовую тару.

Для бактериологического анализа с одной пробной площадки составляют 10 объединенных проб. Каждую объединенную пробу составляют из трех точечных проб массой от 200 до 250 г каждая, отобранных послойно с глубины 0-5 и 5-20 см.

Пробы почвы, предназначенные для бактериологического анализа, в целях предотвращения их вторичного загрязнения следует отбирать с соблюдением условий асептики: отбирать стерильным инструментом, перемешивать на стерильной поверхности, помещать в стерильную тару.

Для гельминтологического анализа с каждой пробной площадки берут одну объединенную пробу массой 200 г, составленную из десяти точечных проб массой 20 г каждая, отобранных послойно с глубины 0-5 и 5-10 см. При необходимости отбор проб проводят из глубоких слоев почвы послойно или по генетическим горизонтам.

Все объединенные пробы должны быть зарегистрированы в журнале и пронумерованы. На каждую пробу должен быть заполнен сопроводительный талон в соответствии с обязательным приложением 3.

В процессе транспортировки и хранения почвенных проб должны быть приняты меры по предупреждению возможности их вторичного загрязнения.

Пробы почвы для химического анализа высушивают до воздушно-сухого состояния по ГОСТ 5180-75. Воздушно-сухие пробы хранят в матерчатых мешочках, в картонных коробках или в стеклянной таре.

Пробы почвы, предназначенные для определения летучих и химически нестойких веществ, доставляют в лабораторию и сразу анализируют.

Пробы почвы, предназначенные для бактериологического анализа, упаковывают в сумки-холодильники и сразу доставляют в лабораторию на анализ. При невозможности проведения анализа в течение одного дня пробы почвы хранят в холодильнике при температуре от 4 до 5°С не более 24 ч.

При анализе на кишечные палочки и энтерококки пробы почвы хранят в холодильнике не более 3 суток.

Пробы почвы, предназначенные для гельминтологического анализа, доставляют в лабораторию на анализ сразу после отбора. При невозможности немедленного проведения анализа пробы хранят в холодильнике при температуре от 4 до 5°С.

Для исследования на яйца биогельминтов почву без обработки хранят не более7 суток, для исследования на яйца геогельминтов - не более 1 мес. При хранении проб для предотвращения высыхания и развития личинок в яйцах геогельминтов почву увлажняют и аэрируют один раз в неделю, для чего пробы вынимают из холодильника и оставляют на 3 ч при комнатной температуре, увлажняют водой по мере потери влаги и снова помещают для хранения в холодильник.

При необходимости хранения проб почвы более месяца применяют консервирующие средства: почву пересыпают в кристаллизатор, заливают раствором формалина с массовой долей 3%, приготовленным на изотоническом растворе натрия хлористого с массовой долей 0,85% (жидкость Барбагалло), или раствором соляной кислоты с массовой долей 3%, а затем ставят в холодильник.

Подготовка к анализу

Для определения химических веществ пробу почвы в лаборатории рассыпают на бумаге или кальке и разминают пестиком крупные комки. Затем выбирают включения - корни растений, насекомых, камни, стекло, уголь, кости животных а также новообразования - друзы гипса, известковые журавчики и др. Почву растирают в ступке пестиком и просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм. Отобранные новообразования анализируют отдельно, подготавливая их к анализу также, как пробу почвы.

Для определения валового содержания минеральных компонентов из просеянной пробы отбирают представительную пробу массой не более 20 г и растирают ее в ступке из агата, яшмы или плавленого корунда до пудрообразного состояния.

Для анализа на содержание летучих веществ навески почвы берут без указанных в п. 4.1 предварительных операций.

Для бактериологического анализа подготовку проб почвы проводят как описано в п. 4.1, но со строгим соблюдением условий асептики: почву рассыпают на стерильную поверхность, все операции проводят стерильными инструментами, просеивают почву через стерильное сито с диаметром ячеек 3 мм, накрытое стерильной бумагой. Растирают почву в стерильной ступке.

Для гельминтологического анализа почву готовят как описано в п. 4.1.

3. Государственная экологическая экспертиза представляет собой систему государственных природоохранных мероприятий, направленных на проверку соответствия проектов, планов и мероприятий в области народного хозяйства и природных ресурсов требованиям защиты окружающей среды от вредных воздействий.

Токсикологическая характеристика технологических процессов требует обоснования рекомендаций по такому изменению производства, чтобы уменьшить количество вредных полупродуктов или побочных соединений или исключить их, и медико-технических требований к планированию производственных помещений, аппаратуре, санитарно-техническому оборудованию, в том числе очистному или рассеивающему, и - в случае необходимости - к индивидуальным средствам защиты. В основе этого лежит установление предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в различных средах.

В воздушной среде:

ПДКр.з - предельно допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3. Эта концентрация при ежедневной (кроме выходных дней) работе в пределах 8 ч или другой продолжительности, но не более 41 ч в неделю, в течение всего рабочего стажа не должна вызывать в состоянии здоровья настоящего и последующего поколений заболеваний или отклонений, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы. Рабочей зоной считается пространство высотой до 2 м над уровнем пола или площадки, на которой находятся места постоянного или временного пребывания работающих;

ПДКМ.Р - предельно допустимая максимальная разовая концентрация вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация при вдыхании в течение 20 мин не должна вызывать рефлекторных (в том числе субсенсорных) реакций в организме человека;

ПДКС.С - предельно допустимая среднесуточная концентрация токсичного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3. Эта концентрация не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неограниченно продолжительном вдыхании.

В водной среде:

ПДКВ - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, мг/л. Эта концентрация не должна оказывать прямого или косвенного влияния на органы человека в течение всей его жизни, а также на здоровье последующих поколений и не должна ухудшать гигиенические условия водопользования;

ПДКВ.Р - предельно допустимая концентрация вещества в воде водоема, используемого для рыбохозяйственных целей, мг/л;

Интегральные показатели для воды:

БПК - биологическая потребность в кислороде - количество кислорода, использованного при биохимических процессах окисления органических веществ (исключая процессы нитрификации) за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мг О2/л воды (БПКП - за 20 суток, БПК5 - за 5 суток);

ХПК - химическая потребность в кислороде, определенная бихроматным методом, т. е. количество кислорода, эквивалентное количеству расходуемого окислителя, необходимого для окисления всех восстановителей, содержащихся в воде, мг О2/л воды.

По отношению БПКП /ХПК судят об эффективности биохимического окисления веществ.

В почве:

ПДКП - предельно допустимая концентрация вещества в пахотном слое почвы, мг/кг. Эта концентрация не должна вызывать прямого и косвенного отрицательного влияния на здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы;

ПДКПР (ДОК) - предельно допустимая концентрация (допустимое остаточное количество) вещества в продуктах питания, мг/кг.

Если величина ПДК в различных средах не установлена, действует временный гигиенический норматив ВДК (ОБУВ) - временно допустимая концентрация (ориентировочно безопасный уровень воздействия) вещества. Временный норматив устанавливается на определенный срок (2-3 года).

Различные вещества могут оказывать сходное неблагоприятное воздействие на организм. Например, существует эффект суммации для диоксида азота и формальдегида, фенола и ацетона, этанола и целой группы органических веществ. Для токсичных веществ безопасная концентрация определяется соотношением С/ПДК < 1, где С - фактическая концентрация вещества в среде.

Допустим, что в воздухе концентрация фенола С ф = 0,345 мг/л, ацетона С ац = 0,009мг/л, а ПДК ф = 0,35мг/л, ПДК ац = 0,01 мг/л. Таким образом, для каждого из веществ указанное соотношение меньше 1: С1/ПДК1 < 1; С2/ПДК2 < 1.

Но поскольку эти вещества обладают эффектом суммации, то общее загрязнение фенолом и ацетоном превысит предельно допустимое, так как сумма отношений концентраций к ПДК веществ, обладающих эффектом суммации, не должна превышать единицы. Для более полной оценки качества среды сравнительно недавно стали использовать другой критерий - ПДЭН - предельно допустимую экологическую нагрузку, для воды - это ПДС - предельно допустимый сброс, г/с; для воздуха - ПДВ - предельно допустимый выброс, г/с. Эти величины характеризуют нагрузку, оказываемую предприятием на окружающую среду в единицу времени, и должны обязательно входить в экологический паспорт (или другой подобный документ) предприятия.

Недостатком изложенной выше схемы критериев оценки качества среды является разрозненность природоохранных функций различных министерств и ведомств, а также часто очень различающиеся значения ПДК в разных странах.

Билет №17

1. Фитопланктомн. К фитопланктону относятся протококковые водоросли, диатомовые водоросли, цианобактерии.

Обитает в фотической зоне водоёма. Фитопланктон является первичными продуцентом органического вещества в водоёме и служит пищей для зоопланктона.

Бурное размножение фитопланктона вызывает «цветение воды». Промышленное культивирование и биотехнологическая конверсия морского фитопланктона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений в области получения биотоплива. Первичное производство биомассы осуществляется путем культивирования фитопланктона в искусственных водоемах, создаваемых на морском побережье. Вторичные процессы представляют собой метановое брожение биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением метанола.

Зоопланктон -- часть планктона, представленная животными, которые не могут противостоять течениям и переносятся вместе с водными массами. К зоопланктону традиционно относят также достаточно крупных гетеротрофных протистов -- одноклеточных и колониальных. В составе зоопланктона встречаются представители большинства типов животного царства. В большинстве водоемов самая многочисленная группа зоопланктона - мелкие ракообразные. В состав зоопланктона входят также личинки многих животных, пелагическая икра рыб. Организмы зоопланктона питаются фитопланктоном, бактериопланктоном, детритом или более мелкими представителями зоопланктона. Если организмы весь жизненный цикл проводят в форме планктона, их относят к голопланктону; если животные проводят в виде планктона лишь часть жизни (как правило, личиночную стадию), их относят к меропланктону. Зоопланктон -- основа пищевых цепочек в биоценозах водоёмов, особенно морских. Это звено пищевых цепей, связывающее фитопланктон, который образовывает первичную продукцию, с более крупными нектонными и бентосными животными.

Зообентос (от зоо... и бентос), донная фауна, животный бентос, совокупность животных организмов, обитающих на дне или в грунте водоемов. По размерному признаку различают нанобентос, микро-, мезо-, мейо- и макробентос. К мейобентосу (например, мелкие олигохеты, остракоды, гарпактициды, икринки рыб, молодь моллюсков и др.) относятся формы размером 0,1 -- 2 мм, к макробентосу -- более крупные (личинки насекомых, моллюски, олигохеты, полихеты, иглокожие, высшие ракообразные и др.), к микробентосу -- меньшей величины (простейшие -- особенно инфузории, мелкие нематоды, клещи, низшие ракообразные, зародыши некоторых гидробионтов и др.). Различают эвзоомикробентос (нанобентос) -- организмы с предельным размером во взрослом состоянии 0,1 мм (некоторые инфузории) и псевдомикрозообентос -- организмы размером до 0,1 мм только на ранних стадиях развития (некоторые инфузории, остракоды, первые стадии развития гарпактицид и др.). По такому же принципу мезозообентос делится на эвмезозообентос и псевдомезозообентос. Приспособление животных к бентосному образу жизни сводится прежде всего к развитию средств удерживания на твердом субстрате, защите от захоронения оседавшей взвесью, к выработке наиболее эффективных способов передвижения. Крайне характерны для организмов З. приспособления к временному переходу к планктонному или нектонному образу жизни (нектобентос), что обеспечивает малоподвижным формам возможность значительных перемещений в интересах расселения или смены биотопов.

Перифитон (от греч. peri - вокруг и phyton - растение) - микробиоценозы и биоценозы, возникающие при «обрастании» водорослями и многими животными (усоногие ракообразные, двустворчатые моллюски, гидроиды, в частности пресноводная гидра, мшанки, морские желуди, асцидии, многощетинковые черви и пр.) подводных скал, свай, древесных стволов, морских и речных судов. Организмы, входящие в эти ценозы, принадлежат к нескольким жизненным формам.

3. Зондирование атмосферы, определение вертикального или горизонтального распределения температуры, влажности, давления, ветра и других физических параметров атмосферы. Наибольшее значение имеет вертикальное зондирование атмосферы. Методов вертикальной зондирование атмосферы существует много: зондирование с помощью радиозондов, оптическое - лучом лазера, акустическое (звуком), радиолокационное, ракетное и др. При акустическом зондировании атмосферы определяется распределение температуры и ветра по измерениям времени и направления прихода звуковых волн от взрывов небольших гранат, сбрасываемых с ракеты. Наиболее распространён метод вертикального зондирования атмосферы с помощью радиозондов - миниатюрных метеостанций, поднимаемых до высоты 30-40 км резиновыми или полиэтиленовыми шарами, наполненными водородом или гелием. температура измеряется термисторами (реже биметаллическими деформационными термометрами), давление - мембранными манометрами, влажность - плёночными или электрохимическими гигрометрами. Радиозонд непрерывно передаёт по радио результаты измерений, регистрируемые в пункте выпуска. Скорость и направление ветра в слое, через который поднимается радиозонд, определяются с помощью радиолокаторов, ведущих непрерывное определение пространственных координат прибора. Выпуски радиозондов производятся ежедневно несколько раз в сутки в строго определенное время. Результаты З. а., проводимого более чем в 800 пунктах радиозондирования в разных географических районах, являются основными исходными материалами для составления прогноза погоды. Для научно-исследовательских целей наряду с массовыми радиозондами периодически поднимаются специальные радиозонды, измеряющие состав атмосферы, радиационные потоки и т.д.

Билет №18

1. Программу отбора составляют в зависимости от целей исследования. Проба должна характеризовать водный объект или определенную часть его за определенный промежуток времени. Объем отобранной пробы должен быть достаточным для выполнения всех запланированных анализов.

Программа отбора включает выбор места, времени способа отбора, определяет объем пробы и условия консервации и хранения.

Отбор проб донных отложений

Донные отложения отбирают для определения характера, степени и глубины проникновения в них 3В, изучения закономерностей процессов самоочищения, выявления источников вторичного загрязнения и учета воздействия антропогенного фактора на водные экосистемы. Проба при этом должна характеризовать не столько донные грунты, сколько водный объект или часть его за определенный промежуток времени. В водоемах и водотоках точки отбора проб выбирают с учетом распределения донных отложений и их перемещения. В частности, отбор таких проб обязателен в местах максимального накопления донных отложений (места сброса сточных вод и впадения боковых потоков, приплотинные участки водохранилищ), а также в местах, где обмен загрязняющими веществами между водой и донными отложениями наиболее интенсивен (судоходные фарватеры рек, перекаты, участки ветровых волнений и др.). При оценке влияния сточных вод на степень загрязненности донных отложений и динамики накопления 3В в них пробы отбирают выше и ниже места сброса в характерные фазы гидрологических режимов изучаемых водных объектов. Способ отбора проб донных отложений выбирают в зависимости от свойств определяемых веществ и поставленной задачи. Для оценки сезонного поступления 3В и их поверхностного распределения в донных отложениях пробы отбирают из верхнего слоя, а при исследовании распределения 3В по годам донные отложения отбирают послойно. При этом пробы, отобранные на различных горизонтах, помещают в разную посуду. В отдельных случаях может быть взята объединенная проба. В качестве оборудования при этом обычно применяют механические и ручные пробоотборники: дночерпатели, драги, стратиметры и пробоотборные трубки различной конструкции. Последние обеспечивают отбор проб с сохранением вертикального распределения 3В по слоям донных отложений. Отобранные пробы хранят до анализа в охлажденном (от 0 до -3°С) или в замороженном состоянии (до -20°С). Сосуды для хранения проб должны быть из химически стойкого стекла или полиэтилена, полученного при высоком давлении, с герметично закрывающимися крышками.

2. Высота и продолжительность отбора проб

При определении приземной концентрации примеси в атмосфере отбор проб и измерение концентрации примеси проводятся на высоте 1,5 - 3,5 м от поверхности земли.

Продолжительность отбора проб воздуха для определения разовых концентраций примесей составляет 20 - 30 мин.

Продолжительность отбора проб воздуха для определения среднесуточных концентраций загрязняющих веществ при дискретных наблюдениях по полной программе составляет 20 - 30 мин через равные промежутки времени в сроки 1, 7, 13 и 19 ч, при непрерывном отборе проб - 24 ч.

Конкретные требования к методам и средствам отбора проб, условиям их хранения и транспортировки, индивидуальным для каждого загрязняющего вещества.

Организация метеорологических наблюдений Одновременно с отбором проб воздуха или регистрацией концентраций примесей на стационарных и маршрутных постах проводятся метеорологические наблюдения за скоростью, направлением ветра, температурой воздуха, состоянием погоды, при подфакельных наблюдениях - за скоростью и направлением ветра. Метеорологические наблюдения на стационарных постах выполняются с помощью метеорологического оборудования, находящегося в лаборатории «Пост-1» и «Пост-2». Скорость и направление ветра при подфакельных наблюдениях определяются на высоте 2 м с помощью ручного анемометра и вымпела. Продолжительность метеорологических наблюдений составляет 10 мин.

Организация анализа проб. Пробы воздуха, отобранные на постах сети ОГСНКА, доставляют в одно из химических подразделений, где осуществляется их анализ. Имеется четыре типа химических подразделений: 1) группа или лаборатория наблюдений за загрязнением атмосферы, 2) кустовая лаборатория или группа наблюдений за загрязнением атмосферы, 3) централизованные лаборатории различной специализации, 4) специализированные лаборатории научно-исследовательских учреждений.

Группы или лаборатории наблюдений за загрязнением атмосферы осуществляют химический анализ проб воздуха, отобранных на постах в том же городе, с целью определения содержания основных и наиболее распространенных специфических примесей.

Для измерения влажности воздуха применяются различные подходы, а следовательно, и различные измерительные приборы.

-Психрометрическое измерение влажности воздуха

Психрометры устанавливают значение относительной влажности воздуха с помощью разниц температур между сухим и увлажненным воздухом; их действие основано на принципе теплообмена. Психрометры состоят из двух вентилируемых датчиков температуры, причем один из датчиков увлажняется с помощью пропитанной влагой ткани. Проходящие потоки воздуха в зависимости от своей температуры и содержания влаги отдают окружающему воздуху определенное количество водяного пара. Увлажненный температурный датчик охлаждается за счет испарения.

Разница температур (психрометрическая разница температур) между датчиками температур и есть значение относительной влажности воздуха. Одновременно существует возможность с помощью психрометрических таблиц установить абсолютную влажность воздуха, точку росы и давление водяного пара.

- Гигрометрическое измерение влажности воздуха

Гигрометры и гигрографы служат для измерения влажности воздуха и основаны на гигроскопических свойствах волоса или специальным образом обработанного синтетического волокна, которые растягиваются с увеличением влажности воздуха. Зависящее от влажности изменение длины волоса фиксируется с помощью точных приборов и сообщается стрелке или самописцу.

В отличие от натурального, синтетический волос выдерживает большие температуры (0 - 110 °C) и менее чувствителен к загрязнению. Поэтому в промышленности преимущественно используются приборы с синтетическим волосом.

Гигрометрическое свойство волоса применяется также в датчиках влажности и гигростатах, которые преобразуют значение удлинения волоса в зависимости от влажности воздуха в сигналы тока/напряжения/сопротивления.

-Емкостное изменение влажности воздуха

Емкостной датчик для измерения влажности воздуха основан на зависящем от нее изменении емкости конденсатора с тонкой полимерной пленкой в качестве диэлектрика, который закрепляется на твердом стеклянном кристаллоносителе. В зависимости от влажности окружающей среды полимерная пленка поглощает или выделяет молекулы воды. Это изменяет диэлектрические свойства пленки, а значит, и емкость конденсатора.

Изменение емкости конденсатора пропорционально изменению относительной влажности воздуха. Это значение преобразуется в стандартные сигналы измеряющим усилителем.

Емкостные датчики влажности воздуха очень быстро реагируют на ее изменения и могут частично применяться при температурах от - 40 до +180 °C. Точность изменения лежит в пределах ±2 и ±5 % относительной влажности.

3. Настоящая методика расчета выбросов парниковых газов (далее - Методика) предназначена для расчета выбросов парниковых газов от деятельности по сжиганию топлива, утечек при добыче, хранении и транспортировке угля, нефти и газа, производстве чугуна, стали, ферросплавов, глинозема, алюминия и цемента.

Методика рекомендуется к применению юридическими лицами, имеющими источники выбросов парниковых газов в атмосферу (далее - предприятия).

Методика может быть использована при проведении ежегодной инвентаризации выбросов парниковых газов от предприятий с целью государственного учета и регулирования эмиссий парниковых газов. Расчет парниковых газов от энергетической деятельности предприятий (сжигание топлива)

В данном разделе приводится методика расчета выбросов парниковых газов от энергетической деятельности, связанной со сжиганием топлива. При проведении инвентаризации выбросов парниковых газов от сжигания топлива с целью производства энергии (электричества и тепла) и для собственных нужд предприятия оцениваются выбросы газов с прямым парниковым эффектом - двуокиси углерода (СО₂), метана (СН₄) и закиси азота (N₂O).

В процессе сжигания топлива большая часть углерода выбрасывается непосредственно в виде CO₂. Другие газы (СН₄ и N₂O) также оцениваются. Весь высвободившийся углерод рассматривается в качестве выбросов CO₂. Неокислившийся углерод, остающийся в виде твердых частиц, сажи или золы, исключается из общих показателей выбросов парниковых газов путем умножения на коэффициент окисления углерода в топливе (который показывает долю сгоревшего углерода).

Билет №19

1. Одним из основных элементов анализа качества атмосферного воздуха является отбор проб. Если отбор проб выполнен неправильно, то результаты самого тщательного анализа теряют всякий смысл. Отбор проб атмосферного воздуха осуществляется через поглотительный прибор аспирационным способом путем пропускания воздуха с определенной скоростью или заполнения сосудов ограниченной емкости. Для исследования газообразных примесей пригодны оба метода, а для исследования примесей в виде аэрозолей (пыли) - только первый. В результате пропускания воздуха через поглотительный прибор осуществляется концентрирование анализируемого вещества в поглотительной среде. Для достоверного определения концентрации вещества расход воздуха должен составлять десятки и сотни литров в минуту.

Пробы подразделяются на разовые (период отбора 20 - 30 мин) и средние суточные (определяются путем осреднения не менее четырех разовых проб атмосферного воздуха, отобранных через равные промежутки времени в течение суток). Обычно для получения средних суточных значений концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе пробы воздуха отбирают в 7, 13, 19 и 01 ч по местному декретному времени.

Средняя суточная концентрация может быть получена и при более частых отборах проб воздуха в течение суток, но обязательно через равные промежутки времени. Наилучшим способом получения средних суточных значений является непрерывный отбор проб воздуха в течение 24 ч. Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие расходомеры). Для отбора проб воздуха используются электроаспираторы, пылесосы и другие приборы и устройства, пропускающие воздух, а также устройства, регистрирующие объем пропускаемого воздуха (реометры, ротаметры и другие расходомеры).

Размещено на Allbest.ru