Проблема отходов. Пути ее решения

Интегральные показатели для воды.

Нормирование показателей качества воды.

Источники загрязнения водоемов. Методы обезвреживания.

Санитарно-гигиенические нормативы атмосферного воздуха.

Классификация методов очистки отходящих газов.

Для вещества, загрязняющего атмосферный воздух, установлена предельно допустимая концентрация, количественно характеризующая такое содержание вредного вещества, при котором на человека и окружающую среду не оказывает ни прямого, ни косвенного вредного воздействия. Прямое воз­действие — это нанесение организму временного раздражающего действия вызывающего кашель, ощущение запаха, головной боли и по­добных явлений, которые наступают при повышении пороговой концентрации вещества. Под косвенным воздействием имеются в виду такие изменения в окружающей среде, которые ухудшают нормаль­ные условия обитания (например, увеличивают количество туманных дней, поражают зеленые насаждения и т.п.).

Для каждого вещества, загрязняющего атмосферный воздух, уста­новлены два норматива ПДК: максимально разовый (ПДК_м.р.) и среднесу­точный (ПДК_с.с.). ПДК_м.р. — это концентрация (в мг/м⁵), которая в тече­ние 30 мин не должна вызывать рефлекторных реакций у человека (ощу­щения запаха, изменения световой чувствительности глаз, аллергических реакций и др.).

ПДК_с.с. — это концентрация (в мг/м'), которая не долж­на оказывать на человека вредного воздействия (общетоксичного, кан­церогенного, мутагенного) при дыхании в течение 24 часов.

ПДК_р.з. — предельно допустимая концентрация вещества в воз­духе рабочей зоны, мг/м³ – 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 она 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;

Для веществ, по которым ПДК не определены, руководствуются утвержденными на 3 года (с возможностью продления) ориентиро­вочными безопасными уровнями воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (согласно гигиени­ческому нормативу ГН 2.1.6.696-98).

По степени опасности (токсичности) различают четыре класса ве­ществ:

1) чрезвычайно опасные, 2) опасные, 3) умеренно опасные, 4) относительно безвредные.

Для каждого загрязняющего вещества в атмосферном воздухе по санитарно-гигиеническим требованиям должно соблюдаться усло­вие:

где С_i — фактическая концентрация вредного вещества, мг/м³;

ПДК_i— максимально разовые ПДК вредных веществ, которые установлены для случая их изолированного присутствия, мг/м³.

Атмосферный воздух населенных мест одновременно загрязняет­ся многими веществами, при этом совместное присутствие ряда вред­ных веществ в атмосферном воздухе может усиливать их токсичность. Такие вещества называются вредными веществами однонаправленно­го действия. Поэтому Минздравом России введено требование о не­обходимости учета суммарного воздействия (аддитивности) ряда та­ких веществ. При одновременном содержании в атмосферном возду­хе нескольких веществ однонаправленного действия их суммарная концентрация должна удовлетворять неравенству

где С₁, С₂…С_n —концентрация вредных веществ однонаправленного действия в атмосферном воздухе, мг/м³;

ПДК₁, ПДК₂…ПДК_n— соответствующие ПДК этих веществ, мг/м³.

К настоящему времени установлены группы веществ, обладающих эффектом суммации:

- диоксид азота и оксид углерода;

- диоксид серы и диоксид азота;

- диоксид серы и сероводород;

- оксид углерода, диоксид серы и диоксид азота;

- аэрозоль пентоксида ванадия и диок­сид серы;

- аммиак и оксид азота;

- диоксид азота, оксид азота и др.

Загрязнение и промышленные выбросы могут быть организованными и неоргазованными. Организованные промышленные выбросы поступают в атмосферу через специальные сооружения (газоотходы, трубы, воздухоходы); неорганизованные – в результате негерметичности оборудования.

Сточные воды, содержащие растворенные и взвешенные частицы, отходящие в гидросферу или литосферу, рассматриваются как сбросы.

Сбросы делятся на:

- неорганизованные, если они стекают в водный объект непосредственно с территории промышленного предприятия, необорудованной специальной системой (канализацией) или другим устройством для сбора;

- организованное, отходящие через специальные сооружения (водовыпуски).

Водовыпуски классифицируются по признакам:

- по типу водоема (водотока);

- по месту расположения выпуска;

- по конструкции распределяющей части;

- по конструкции сбросного устройства.

В городских сточных водах содержатся минеральные и органические вещества.

К минеральным относятся: песок, глина, окалина, сажа, соли тяжелых металлов. К органическим относится: белки, жиры, углеводы, масла и нефтепродукты. Биогенные элементы: соединения азота и фосфора в органической и неорганической форме.

Все перечисленные загрязнения могут находиться в грубодисперсном, коллоидном и растворенном состоянии. Большая часть органических загрязнителей городских сточных вод находится в грубодисперсном состоянии (20%) и коллоидном (60%). По степени загрязнения и происхождению сточные воды можно разделить на группы:

- загрязненные, представляющие собой смесь отработанных жидкостей после технологического процесса, а также после мытья оборудования и полов (75-80%);

- условно чистые воды от охлаждения оборудования, холодильных установок (6-18%);

- хозяйственно-фекальные воды (5-6%);

- ливневые воды от мытья автотранспорта и территории предприятия (2-8%).

Классификация основных методов обезвреживания сточных вод:

Согласно Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами, все водные объекты, относятся к двум категориям:

первая — источники хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий пищевой промышленности;

вторая — объекты для спорта, купания и отдыха населения.

Водные объекты рыбохозяйства иного использования также делят­ся на две категории. К первой относятся водные объекты, в которых сохраняются и воспроизводятся пенные виды рыб, обладающих вы­сокой чувствительностью к кислороду и загрязнениям, ко второй ка­тегории — водные объекты, используемые для других рыбохозяйственных целей.

ПДК того или иного вещества в водоеме устанавливается по тому признаку вредного действия (влияние на здоровье населения, на органолептическое или общесанитарное состояние водоема), который характеризуется меньшей пороговой концентрацией. Поскольку этот признак вредности определяет характер наиболее вероятного небла­гополучного действия наименьших концентраций вещества, он полу­чил название лимитирующего признака вредности (ЛПВ). Лимитиру­ющий признак вредности должен всегда сопровождать предельно до­пустимую концентрацию, характеризуя ее с основной качественной стороны.

Требования к качеству вод в водоемах, которые используются для рыбохозяйственных целей, в большинстве случаев более жестки, не­жели таковые для водных объектов хозяйственно-бытового назначе­ния. Это связано с тем, что при переходе вредных веществ по пищевой цепи гидробионтов происходит их биологическое накопление до опасных для жизни качеств. В силу этого рыбохозяйственные ПДК Ряда моющих веществ в три раза ниже санитарных норм, нефтепродукты — в шесть раз, а тяжелых металлов (например, цинка) — даже в 100 раз.

Важно соблюдать принцип гигиенического нормирования при одновременном присутствии в воде нескольких вредных веществ, со­гласно этому принципу, вещества одного ЛПВ проявляют аддитивно действие. Это означает, что общее воздействие двух или нескольких веществ одного ЛПВ (содержащихся в предельно допустимой кон­центрации каждое) будет таким же, как если бы какое-нибудь из них, присутствуя в воде в единственном числе, содержалось в двух или нескольких ПДК. Данное положение в Правилах охраны повер­хностных вод зафиксировано в следующей форме: при поступлении в водоем нескольких веществ с одинаковым ЛПВ сумма отношений этих концентраций (С₁, С₂...С_n) каждого из веществ в расчетом створе к соответствующим ПДК не должна превышать единицы.

БПК — биологическая потребность в кислороде — количеств кислорода, использованного в биохимических процессах окисле ния органических веществ (исключая процессы нитрификации за определенное время инкубации пробы (2, 5, 20, 120 суток), мгО₂/л воды (БПК_п — за 20 суток, БПК₅ — за 5 суток);

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

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

Отходы производства и потребления — это остатки сырья, матери­алов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, образовавшиеся в процессе производства и потребления, а также продукции, которая утратила свои потребительские свойства. При этом вредные отходы должны подвергаться нейтрализации, а неиспользуемые — считаются отбросами. Отходы могут быть самыми различными (рисунок 1).

Рисунок 1 – Основные виды отходов (В.А. Врронскй, 1996г.).

Количество бытовых отходов в расчете на одного человека увеличивается примерно на 1—4%, а по массе — на 0,2—0,4% в год и настоящее время составляет, кг/год: в благоустроенных зданиях — 160-190, в неблагоустроенных зданиях — 600—700. Проблема указанных отходов в настоящее время весьма остро стоит во многих стран мира.

Твердые отходы представляют гетерогенную смесь определенного морфологического состава (черные и цветные металлы, мукулатурсодержащие и текстильные компоненты, отходы стекла, пластмассы, резины, кожи, дерева, каменные остатки, непрореагировавшее сырье, отработанные катализаторы, фильтровальные материалы, адсорбенты не подлежащие регенерации). На их удаление требуется 8- 10% стоимости продукции.