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

1 Нормативы качества окружающей среды (санитарно- гигиенические):

1.1 Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ;

1.2 Предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий;

2 Нормативы воздействия промышленности на окружающую среду (производствен-

но – хозяйственные):

0. 
   Предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ:
   
1. 
   Предельно допустимый сброс вредных веществ:
   
2. 
   Комплексные нормативы: предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на окружающую среду.
   

- Изучить материал составить конспект.

- Дайте пояснение отличительным особенностям, характеризующим экстенсивное и равновесное природопользование.

-Что такое нормирование ОС. Нормативы качества ОС?

- Расскажите о системе стандартов в области охраны природы.

Рекомендуемая литература:

1 Коробки В.И., Передельский Л.В. Экология.- Ростов-на Дону, 2001

2 Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности.- М.: 1998.

3 Степановских А.С.Охрана окружающей среды. Учебник для вузов, - ЮНИТИ-Дана,2000.

4 Скрипникова Л.В. Промышленная экология.- Семипалатинск.,2007.

5 Григорьева И.Я. Лекционный курс по экологии. – Семипалатинск, 2007

6 Григорьева И.Я. Практикум по экологии, - Семипалатинск,2008.
Теоретические материалы.

Нормативное обеспечение экологического аудита на предприятиях по производству дорожно-строительных материалов.

В соответствии с природоохранным законодательством РК нормирование качества окружающей природной среды производится с целью установления предельно допустимых норм воздействия, гарантирующих экологическую безопасность населения, сохранение генофонда, обеспечивающих рациональное использование и воспроизводство природных ресурсов в условиях устойчивого развития хозяйственной деятельности.

Определенная таким образом цель подразумевает наложение граничных условий (нормативов) как на само воздействие, так и на факторы среды, отражающие и воздействие, и отклики экосистем.

История развития нормирования в области охраны окружающей среды характеризуется принципом антропоцентризма - т.е. ранее прочих устанавливались нормативы условий среды, приемлемых для человека. В результате было положено начало работам в области санитарно-гигиенического нормирования. Дальнейшее развития нормирования требовало понимания, что человек не самый чувствительный из биологических видов. Принцип "Защищен человек - защищены и экосистемы", не гарантирует устойчивости развитию окружающей среды. Экологическое нормирование предполагает учет, так называемой, допустимой нагрузки на экосистему.

Допустимой считается такая нагрузка, под воздействием которой отклонение от нормального состояния системы не превышает естественных изменений и, следовательно, не вызывает нежелательных последствий у живых организмов и не ведет к ухудшению качества среды.

Экологическое нормирование - это деятельность специально уполномоченных государственных органов по разработке, утверждению экологических нормативов и обеспечению их соблюдения хозяйствующими субъектами.

Экологические нормативы - это научно обоснованные и обязательные для выполнения меры предельно допустимого отрицательного воздействия человека на окружающую природную среду.

Под отрицательным воздействием понимается деятельность человека, вносящая физические, химические, биологические изменения в природную среду, которые угрожают состоянию здоровья и жизни человека, состоянию растительного и животного мира.

С помощью экологических нормативов осуществляется конкретизация установленных законодательством требований экологической безопасности.

Превышение экологических нормативов является экологическим правонарушением и влечет за собой прекращение, приостановление или ограничение экологически вредной деятельности, а также применение мер юридической ответственности.

В соответствии с действующим законодательством систему экологических нормативов составляют:

-нормативы качества окружающей природной среды;

- нормативы предельно допустимого вредного воздействия на окружающую природную среду;

- нормативы (лимиты) использования природных ресурсов;

- экологические стандарты;

- нормативы санитарных и защитных зон.

Как видно из названия, с помощью нормативов качества окружающей природной среды нормируются качественные характеристики, свойства, состояние последней. Именно эти нормативы служат критериями благоприятного состояния окружающей природной среды. В практическом отношении это важно иметь в виду в случае необходимости защиты экологических прав граждан. Нормативы качества окружающей природной среды учитываются также при оценке воздействия планируемой хозяйственной деятельности на природную среду, при развитии городов и иных населенных пунктов.

Нормативы качества окружающей природной среды являются едиными для всей территории Казахстана. С учетом природно-климатических особенностей, повышенной социальной ценности отдельных территорий (заповедников, заказников, курортов и т.п.) допускается установление более строгих нормативов.

К этим нормативам относятся:

Данная группа нормативов включает:

•нормативы ПДВ и ПДС;

•нормативы образования отходов;

•лимиты размещения отходов.

Нормативы ПДВ И ПДС устанавливаются для каждого источника загрязняющего воздействия, исходя из условий недопустимости превышения нормативов ПДК в данном регионе. В случае невозможности соблюдения предприятиями, имеющими источники загрязняющего воздействия, предельно допустимых нормативов выбросов и сбросов, им могут устанавливаться временно согласованные нормативы. При этом предприятия обязаны разработать и представить для утверждения в государственные органы планы поэтапного уменьшения загрязнения.

Нормативы образования отходов и лимиты размещения отходов устанавливаются для всех предприятий, в процессе эксплуатации которых образуются отходы.

Проекты нормативов ПДВ, ПДС, образования и размещения отходов разрабатываются предприятиями, которые предоставляют их для утверждения в комитеты природных ресурсов, а при возможности трансграничного загрязнения. Устанавливаются эти нормативы в разрешениях на допустимый уровень загрязнения, выдаваемых указанными комитетами предприятиям-природопользователям.

- нормы отвода земель для строительства автомобильных дорог;

- лимиты водопользования - предельно допустимые объемыизъятия водных ресурсов или сброса сточных вод нормативного качества, которые устанавливаются предприятию-водопользователю наопределенный срок.

Экологические стандарты устанавливаются на новую технику, технологии, материалы, вещества, продукты потребления и другую продукцию, способную оказать вредное воздействие на окружающую природную среду и здоровье человека. В настоящее время такие стандарты являются частью государственных стандартов (ГОСТ). Они утверждаются Государственным комитетом по стандартизации РК и являются едиными на территории всей страны.

Нормативы санитарных и защитных зон представляют собой размер территории, в пределах которой установлен особый режим хозяйственной и иной деятельности. Действующим законодательством предусмотрено создание различных по своему назначению и режиму зон (СанПиН 2.2.1/2.1.1 1200-03). Так, вокруг промышленных, коммунальных и складских объектов устанавливаются санитарно-защитные зоны, в которых не допускается размещение жилых домов, детских садов, школ, учреждений здравоохранения, отдыха, спортивных и физкультурно-оздоровительных объектов, садоводческих, дачных и огороднических кооперативов, а также производство сельскохозяйственной продукции.

С целью защиты водных объектов от загрязнения вокруг них могут устанавливаться водоохранные зоны, на их территориях запрещается, например, размещение складов противогололедных материалов и некоторые иные виды хозяйственной деятельности. Вокруг водоемов, являющихся источниками питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, устанавливаются зоны санитарной охраны.

Для предотвращения неблагоприятного антропогенного воздействия на заповедники, национальные и природные парки, другие особо охраняемые природные территории, на прилегающих к ним участках могут создаваться охранные зоны, в пределах которых ограничиваются или запрещаются отдельные виды хозяйственной деятельности.

Исходя из сложившейся практики разработки документов по экологическому нормированию все предприятия любой отрасли должны иметь следующие документы:

1.Проект нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ на все площадки, находящиеся в ведении предприятия, с соответствующими Разрешениями на выброс загрязняющих веществ в атмосферу стационарными источниками загрязнения.

• 
  Проект нормативов предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ, поступающих в водные объекты со сточными водами по выпускам на все площадки, находящиеся в ведении предприятия, с соответствующими Разрешениями на сброс загрязняющих веществ в природную среду со сточными, ливневыми, дренажными, фильтрационными водами.
  
• 
  Проект нормативов образования отходов и лимитов на размещение отходов по всем площадкам, находящимся в ведении предприятия, с соответствующим Разрешением на размещение отходов (лимит).
  

1 Автотранспорт и его влияние на окружающую среду. (Проверка знаний по тестам).

2 Постановка преподавателем цели и объяснение методики проведения занятия (проверка домашнего задания - знание методики расчета).

3 Расчет массового выброса загрязняющих веществ автотранспортом согласно варианта (.самостоятельная работа студентов по выполнению заданий с краткой записью необходимых материалов в тетради).

4.Оформление результатов расчета по указанной форме. Написание выводов по теме.

5 Защита выполненной работы.

6 Подведение итогов работы.

Цель занятия: Изучение методики расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом и приобретение навыков оценки его воздействия на окружающую среду.

Контрольные вопросы:

1 Какие вредные вещества выбрасывает автотранспорт в ОС и влияние их на здоровье человека и биосферу?

2 Какова структура автотранспорта в целом и в Казахстане?

3 Какие параметры заложены в методику расчета?

4 Напишите формулу расчета массового выброса ЗВ и дайте пояснение?

5 От каких параметров зависит количество массового выброса?

6 Какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NO_X)?

7.Какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО)?

8 Какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NOx)?

9 Меры по снижению выбросов в ОС автотранспортом.

1 Самостоятельно изучить - «Автотранспорт и его влияние на окружающую среду». (Проверка знаний по тестам).

2 Самостоятельно изучить методические указания по расчету массового выброса загрязняющих веществ автотранспортом (знание методики расчета).

3 Произвести расчет массового выброса загрязняющих веществ автотранспортом согласно варианта (работа студентов в аудитории с краткой записью необходимых ма­териалов в тетради).

4.Оформление результатов расчета по указанной в методичке форме. По результатам расчета должны быть сделаны выводы, содержащие ответы на следующие вопросы:

• 
  какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NO_X)?
  
• 
  какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО)?
  
• 
  какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NO_x)?
  

6 Подведение итогов работы.

1 Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология.- Ростов-на Дону, 2001

2 Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности.- М.: 1998.

3 Степановских А.С.Охрана окружающей среды. Учебник для вузов, -ЮНИТИ-Дана,2000.

4 Скрипникова Л.В. Промышленная экология.- Семипалатинск.,2007.

5 Григорьева И.Я. Лекционный курс по экологии. – Семипалатинск, 2007

6 Григорьева И.Я. Практикум по экологии, - Семипалатинск,2008.
Теоретические материалы.

В основу методики расчета выбросов вредных веществ автомобильным транспортом заложен нормируемый удельный выброс по автомобилям отдельных групп (грузовые, автобусы, легковые) и классов (по грузоподъемности, габаритным размерам для автобусов, по рабочему объему двигателя для легковых автомобилей) для каждого типа двигателя (бензиновый, дизельный) в зависимости от движения по городу или вне населенных пунктов. При этом выброс вредных веществ корректируется в зависимости отряда наиболее существенных факторов. В результате в общем виде расчет массы вредных выбросов, поступающих в атмосферный воздух от АТС средств, проводится по формуле:

(1)

j - количество групп автомобилей;

k - количество классов автомобилей в данной группе;

g - количество типов двигателей, используемых в данном классе автомобилей данной группы;

m_ijkg - пробеговый выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k -гo класса с g-ым типом двигателя

при движении по городу или вне населенных пунктов, г/км;

ПК_ijkg - произведение коэффициентов влияния «n» факторов на выброс i-го вредного вещества автомобилем j-ой группы k-ro класса с g-ым типом двигателя.

По действующей методике для отдельных групп автомобилей учитывают различные коэффициента влияния, в результате чего расчетные формулы для i-ro загрязняющего вещества имеют Вид:

где m_ikg - пробеговый выброс i-го вредного вещества легковыми автомобилями k-ro класса (c двигателем k-го рабочего объема) с двигателями g-ro типа при движении по территории населен­ного пункта или вне его, г/км (таблице 1);

L_kg - пробег легковых автомобилей k-ro класса с двигателем g-го типа по территории населенного пункта или вне его, млн. км;

K_rig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (включается в формулу только при расчете движения по населенным пунктам);

К_tig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей.

Таблица 1 Пробеговых выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями с бензиновым двигателем, г/км

L_kg - пробег грузовых автомобилей k-ro класса с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;

K_nig - коэффициент учитывающий изменение пробегового выброса от уровня использования грузоподъемности и пробега;

K_rig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязня­ющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);

- для автобусов k-го класса с двигателем g-го тила, использующимся на перевозках h-го типа

L_kgh - пробег автобусов k-ro класса с двигателями g-го типа при использовании в качестве маршрутного или на других видах перевозок при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн.км;

K_kgh - коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса от вида перевозок;

K_rig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами при движении по территорий населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);

K_tig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов.

Значения коэффициентов влияния приведены в таблице 4

Таблица 4 Значения коэффициентов влияния в формуле (10)

Рассчитать валовый выброс вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота – NO_x, углеводородов – СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные данные следующие:

• 
  годовой пробег (в млн. км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – L_x; грузовых автомобилей дизельных – L_y; автобусов бензиновых – L_z; автобусов дизельных – L_w; легковых автомобилей – L_r (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета см. в таблице 5);
  
• 
  пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,0-16,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого класса – 44%, особо большого класса – 55%;
  
• 
  пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.
  

Таблица 5 Годовые пробеги АТС по территории города, млн. км

• 
  какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по сумме всех компонентов (СО, СH, NO_X)?
  
• 
  какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксиду углерода (СО)?
  
• 
  какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по оксидам азота (NO_x)?
  

Форма (1) Форма представления результатов расчета

1 Промышленные выбросы и их влияние на окружающую среду. (Проверка знаний по тестам).

2 Постановка преподавателем цели и объяснение методики проведения занятия (проверка домашнего задания - знание методики расчета).

3 Расчет количества выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива согласно варианта (.самостоятельная работа студентов по выполнению заданий с краткой записью необходимых материалов в тетради).

4.Оформление результатов расчета по указанной форме. Написание выводов по теме.

5 Защита выполненной работы.

6 Подведение итогов работы.
Цель занятия.: Изучение методики расчета выбросов вредных веществ при сжигании топлива и приобретение навыков оценки их воздействия на окружающую среду.

Контрольные вопросы:

1 Каков вклад промышленности в загрязнении ОС в целом мире и в Казахстане?

2 Дайте определение понятию - загрязнение окружающей среды.

2 Классификация загрязнений окружающей среды в зависимости от вида загрязняющих агентов.

3 Назовите источники и причины загрязнения окружающей среды

4 Дайте определение понятиям: организованные и неорганизованные выбросы.

5 Дайте характеристику явлениям: парниковый эффект, фотохимический смог, кислотные дожди. разрушение озонового слоя и др.

Методические рекомендации

1 Самостоятельно изучить - «Промышленные выбросы и их влияние на окружающую среду». (Проверка знаний по тестам).

2 Самостоятельно изучить методические указания по расчету массового выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива (знание методики расчета).

3 Произвести расчет массового выброса загрязняющих веществ при сжигании топлива согласно варианта (работа студентов в аудитории с краткой записью необходимых ма­териалов в тетради).

4 В данной задаче используются рекомендуемые методы расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах малой производительности (формулы даны для случая отсутствия установок по улавливанию или обезвреживанию отходящих газов). Рассматривается использование только твердого топлива - угля. В этом случае рассчитываются выбросы твердых частиц (летучая зола и несгоревшее топливо), оксиды серы (в пересчете на SO₂), оксид углерода СО и оксиды азота (в пересчете на NO₂). В задаче рассчитываются годовые выбросы.

Итогом решения является определение следующих данных:

- сорта наиболее выгодного для предприятия угля (по табл. характеристик углей);

- сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (по табл. характеристик углей);

При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.

5 Подведение итогов работы.

Рекомендуемая литература:

1 Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология.- Ростов-на Дону, 2001

2 Хоружая Т.А. Методы оценки экологической опасности.- М.: 1998.

3 Степановских А.С.Охрана окружающей среды. Учебник для вузов, - ЮНИТИ-Дана,2000.

4 Скрипникова Л.В. Промышленная экология.- Семипалатинск.,2007.

5 Григорьева И.Я. Лекционный курс по экологии. – Семипалатинск, 2007

6 Григорьева И.Я. Практикум по экологии, - Семипалатинск,2008.
Теоретические материалы.

Методика расчета ожидаемого массового выброса вредных веществ в атмосферу

1. Для удельных показателей, отнесенных к единице оборудования,

M=q∙n, (5)

где М - массовый выброс вредного вещества, г/с,

q - укрупненный удельный показатель выброса вредного вещества, отнесенный к единице оборудования, г/(с-ед. оборуд.);

n - количество единиц оборудования.

2. Для удельных показателей, отнесенных к единице выпускаемой продукции, сырья или топлива,

M=q∙Q, (6)

где q -укрупненный удельный показатель выбросов вредного вещества, т/т или т/1000 м³;

Q - затраты данного типа сырья или топлива на единицу времени, т/смену или т/час.

Удельные показатели выбросов котельных, в зависимости от сжигаемого топлива, приведены в таблице 6.

Таблица 6 Удельные показатели выбросов вредных веществ

Рассчитать количество вредных выбросов (М, г/с), поступающих в атмосферу от котельной предприятия согласно варианта. Исходные данные приведены в таблице 7

Таблица 7 Исходные данные к задаче 2

№ варианта	Производство, цех	Оборудование, тип, кол-во	Наименование топлива	Расход топлива т/час
1	Котельная	Котлы ДКВР	Уголь карагандинский	4
2	Котельная	Котлы Е1/9	Донецкий	4
3	Котельная	Котлы ДКВР	Кузнецкий	4
4	Котельная	Котлы ДКВР	Черемховский	4
5	Котельная	Котлы ДКВР	Якутский	4
6	Котельная	Котлы ДКВР	Магаданский	4
7	Котельная	Котлы ДКВР	Мазут высокосернистый	4
8	Котельная	Котлы Е1/9	Мазут низкосернистый	4
9	Котельная	Котлы Е1/9	Уголь карагандинский	5
10	Котельная	Котлы Е1/9	Уголь карагандинский-	6

Практическое занятие 4,5