Учебно-методический комплекс дисциплины «экология и устойчивое развитие» для всех специальностей учебно-методические материалы

Основными причинами опустынивания являются увеличение площади подвижных песков, снижение продуктивности пастбищ, истощение местных источников водоснабжения.

Образование пустынь связано с вырубкой лесов и неразумным использованием пастбищ. Учащение засух и, следовательно, недородов, гибель растительности, разрушение почв на значительных территориях связаны между собой, зависят от общей тенденции аридизации суши и усугубляются отрицательными последствиями неразумной деятельности человека.

Классификация сточных вод

Сточные воды - требующие отведения пресные воды, изменившие свои физико-химические свойства в результате использования в бытовой и производственной деятельности

По происхождению сточные воды можно классифицировать на следующие виды: атмосферные, производственные и хозяйственно-бытовые, городские сточные воды (рисунок 23).

• 
  вид промышленного производства,
  
• 
  свойства исходного сырья,
  
• 
  режимы технологического производства.
  

Рисунок 23. Классификация сточных вод по происхождению.

Они содержат, как правило, взвешенные органические вещества в количестве от 100 до 30 мг/л, растворённые органические вещества, загрязнения по показателю биохимической потребности в кислороде (БПК) - в количестве от 100 до 400 мг/л и по показателю химической потребности в кислороде (ХПК) - от 100 до 500мг/л. Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58% .

По своей природе загрязнения сточных вод подразделяются на органические, минеральные, биологические.

Определение состава сточных вод осуществляют путём санитарно-химического анализа, включающего стандартные химические тесты, а также физические, физико-химические и санитарно-бактериологические исследования.

Ввиду сложности состава сточных вод на практике применяют групповые показатели (например, органолептические, позволяющие относительно просто и быстро определить запах, окраску).

Полный санитарно-химический анализ включает определение следующих свойств: температуру; окраску; запах; прозрачность; рН; сухой остаток; плотный остаток и потери при прокаливании; взвешенные вещества; оседающие вещества по объёму и по массе; перманганатная окисляемость; химическая потребность в кислороде (ХПК); биологическая потребность в кислороде (БПК); азот; фосфаты; хлориды; сульфаты; тяжёлые металлы и другие токсичные элементы; синтетические ПАВ; нефтепродукты;

растворённый кислород; микробное число; бактерии группы кишечной палочки (БГКП).

Индекс загрязнения воды, как правило, рассчитывают по шестисеми 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);

В зависимости от величины ИЗВ участки водных объектов подразделяют на классы (таблица 14) 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 14 Классы качества вод в зависимости от значения индекса загрязнения воды

Воды	Значения ИЗВ	Классы качества вод
Очень чистые	до 0,2	1
Чистые	0,2–1,0	2
Умеренно загрязненные	1,0–2,0	3
Загрязненные	2,0–4,0	4
Грязные	4,0–6,0	5
Очень грязные	6,0–10,0	6
Чрезвычайно грязные	>10,0	7

Условия спуска сточных вод в водоёмы

Виды водоёмов.

В соответствии с Санитарными правилами и нормами «Охрана поверхностных вод от

загрязнений» (СанПиН 4630-88) установлены две категории водоемов (или их участков):

• 
  хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения;
  
• 
  рыбохозяйственного назначения.
  

Ввиду многообразия вредных и токсичных веществ в водоемах их объединяют в группы и каждую нормируют по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ).

Предельно допустимая концентрация вещества в воде устанавливается:

-для водоемов 1 категории- хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования (ПДК_в) с учетом трех лимитирующих показателей вредности (ЛПВ).:

-органолептического;

-общесанитарного;

-санитарно-токсикологического.

Для водоемов 2 категории - рыбохозяйственного водопользования (ПДК_вр) с учетом пяти лимитирующих показателей вредности (ЛПВ).:

-органолептического;

-санитарного;

-санитарно-токсикологического;

Наименьшая из безвредных концентраций по трем (пяти) показателям вредности принимается за ПДК с указанием лимитирующего показателя вредности.

Рыбохозяйственные ПДК должны удовлетворять ряду условий, при которых не должны наблюдаться:

-гибель рыб и кормовых организмов для рыб;

-постепенное исчезновение видов рыб и кормовых организмов;

-ухудшение товарных качеств обитающей в водном объекте рыбы;

-замена ценных видов рыб на малоценные.
Таблица 15 Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов

хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования

Загрязнение среды возникает в тех случаях, когда выделения не уничтожаются с той же скоростью, с которой они образуются. Загрязнение - это превышение естественного уровня различных веществ в среде и привнесение в среду новых, не характерных для нее веществ.

Загрязнение может возникать в результате естественных причин (природное загрязнение: пыльные бури, вулканический пепел и др.) или под влиянием деятельности человека (антропогенное загрязнение).

По видам загрязняющих агентов загрязнение окружающей среды делят на:

физическое (тепловое, радиоактивное, шумовое, электромагнитное, световое и pp.),

химическое (тяжелые металлы, пестициды, синтетические поверхностно активные вещества — СПАВ, пластмассы, аэрозоли, детергенты и др.);

биологическое (патогенные микроорганизмы, продукты генной инженерии и др.).

Помимо влияния на круговорот веществ, человек оказывает воздействие на энергетические процессы в биосфере. Наиболее опасным здесь является тепловое загрязнение биосферы, связанное с использованием ядерной и термоядерной энергии. Кроме вещественного и энергетического загрязне­ния начинает подниматься вопрос об информационном загрязнении окружающей человека среды.

По масштабам загрязнение может быть глобальным, региональным и локальным (местным).

По объектам загрязнения различают загрязнение атмосферного воздуха, загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение почв и т.д.

Родионовым (1988). Авторы под загрязнением понимают любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения) и делят его на игредиентное, параметрическое, биоценотическое и стациально-деструкционное.

Игредиентное загрязнение — совокупность веществ, количественно или качественно чуждых естественным биогеоценозам (бытовые , ядохимикаты и удобрения, продукты сгорания и т.д.).

Параметрическое загрязнение — изменение качественных параметров окружающей природной среды (шумовое, тепловое, световое, радиационное, электромагнитное).

Биоценотическое загрязнение — воздействия, вызывающие нарушении в составе и структуре популяций живых организмов (перепромысел, направленная интродукция и акклиматизация видов и т.д.)..

Стациально - деструкционное загрязнение (от слов стация — место обитания популяции, деструкция — разрушение) — воздействие, приводящее к нарушению и преобразованию ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (вырубка лесов, эрозия почв, зарегулирование водотоков, урбанизация и пр.). Исследуя загрязнение окружающей среды, необходимо учитывать вид и источник загрязнения (таблица 15) и экологические последствия, которые они могут вызвать (таблица 16,17).

Таблица 16 Экологическая характеристика десяти главных загрязнителей

Таблица17 Изменения в атмосфере под воздействием примесей антропогенного происхождения (В.А. Вронский, 1996)

1 Каково значение атмосферного воздуха?

2 Каковы основные источники загрязнения атмосферного воздуха в Казахстане?

3 Укажите «вклад» (долю) отраслей промышленности в валовых выбросах ЗВ в атмосферу.

4 Какова роль выбросов энергосектора в загрязнение атмосферы (СО₂, СН₄, SO_X, NO_X, эмиссии ПГ)?

5 Каков вклад горно-металлургического комплекса и его крупных предприятий в загрязнение атмосферы?

6 Какова роль нефтегазового сектора и его крупных предприятий в загрязнении атмосферы?

7 Дайте характеристику загрязнения атмосферы наиболее крупных промышленных городов и зон (урбанизированных территорий).

8 Каков вклад производств строительных материалов в загрязнение биосферы?

9 От чего зависит компонентный состав атмосферных выбросов в наиболее загрязненных городах Казахстана

1 Укажите ГОСТ определения качества воды.

2 Назовите виды водопользования и дайте им характеристику.

3 Перечислите факторы определяющие химический состав природных вод.

5 Каковы меры снижения расхода питьевой воды?

6 Расскажите о нормативах качества воды.

7.Классы водоемов и их характеристика.

8 Группы природных вод в зависимости от рН.

9 Окислительно-восстановительный потенциал и его влияние на качество вод.

10 Биохимическая потребность в кислороде (БПК), химическую потребность в кислороде (ХПК).

11 Каковы величины БПК₅ в водоемах с различной степенью загрязненности?

12 Каковы величины ХПК в водоемах с различной степенью загрязненности?
Рекомендуемая литература

Основная

1. 
   Калыгин В.Г. Промышленная экология: учебное пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений.- 2-е изд.- М.: Издательский центр «Академия», 2006, С.171-187, 153-171;
   
2. 
   Хоружая Т.А.Оценка экологической опасности.- М., Приор, 2002.С.114-131;
   
3. 
   Гарин В.М., Кленова И.А., Колесников В.И. Промышленная экология: Учебник для вузов. - М. 2005, C.127-142;
   
4. 
   Панин М.С. Экология Казахстана: Учебник для вузов. - Семипалатинск, 2005, С.48-88,372-382; 89-190, 229-270;
   

Дополнительная

1. 
   ГОСТ 17.1.1.01 - 77 Охрана природы. Гидросфера. Использование и охрана вод. Основные термины и определения.
   
2. 
   . Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. - М, Высшая школа, 1999, С.132-172, 363-366, 417-429
   
3. 
   Белов С. В. Охрана окружающей среды. - М, Высшая школа, 1999
   
4. 
   Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. - М., 1998, С.271-324.