Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни Моніторинг та методи вимірювання параметрів навколишнього середовища, НТУУ КПІ

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»

Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни Моніторинг та методи вимірювання параметрів навколишнього середовища

Київ – 2006

ЗМІСТ

ВСТУП.. 3

Курсова робота: Організація екологічного моніторингу басейну ріки. 5

1. Екологічне оцінювання природних умов басейну ріки. 5

2. Організація спостереження і контролювання забруднень атмосферного повітря. 7

3. Організації екологічного моніторингу поверхневих вод. 20

4. Організація спостереження і контролювання забруднення ґрунтового покриву басейну річки. 29

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 33

ВСТУП

Метою курсової роботи є оволодіння методами моніторингу поточного стану різних компонентів довкілля та оцінки рівнів шкідливого впливу на них техногенних навантажень, перевірка, закріплення та поглиблення теоретичних знань, отриманих при вивченні курсу, а також набуття навичок інженерного розв’язання задач з охорони навколишнього середовища для умов басейну, району, конкретного підприємства.

В курсовій роботі представлена розробка організації екологічного моніторингу регіону, на території якого розміщені населені пункти, підприємства промислового і сільськогосподарського призначення, протікає річка.

Індивідуальне завдання щодо виконання курсової роботи студент отримує на початку семестру. В завданні визначаються фізико-географічні умови регіону, об’єкти - джерела забруднення довкілля та склад і параметри забруднюючих речовин.

До акту курсової роботи входить пояснювальна записка за об’ємом 20 – 30 сторінок тексту з необхідними розрахунками. Пояснювальна записка повинна бути оформлена згідно з вимогами до звіту про навчально-дослідні роботи. Матеріал пояснювальної записки викладається в наступній послідовності.

1. Екологічне оцінювання природних умов району.

Площа, кількість населення, населені пункти, підприємства. Джерела викиду і скиду забруднюючих речовин, їх склад і параметри. Природні умови, гідрогеологічні та гідрохімічні характеристики водних об’єктів. Кліматичні умови. Характеристика ґрунтового покриву.

2. Організація спостереження і контролювання забруднень атмосферного повітря.

Характеристика джерел забруднення атмосферного повітря. Об’єкти забруднення. Забруднюючі речовини і їх вплив на довкілля. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері. Максимальні приземні концентрації забруднюючих речовин. Аналіз впливу забруднення на прилеглу до підприємства територію.

Встановлення категорії небезпечності підприємства та уточнення розмірів санітарно-захисної зони.

Визначення кількості та місць розташування постів спостережень за станом атмосферного повітря. Схема розташування маршрутних постів спостереження. Розміщення точок відбору проб при спостереженнях на пересувних постах.

Визначення речовин, що підлягають контролюванню. Обґрунтування методу відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу та приладів контролю за концентраціями забруднюючих речовин. Розробка комплексу природоохоронних заходів.

3. Організація екологічного моніторингу поверхневих вод.

Оцінювання фонового стану річки. Класи якості. Характеристика основних учасників водогосподарського комплексу (ВГК). Склад і кількість забруднюючих речовин різних підприємств, що забруднюють водні об’єкти. Концентрації Забруднюючих речовин в стічних водах підприємств.

Визначення категорій пунктів спостереження. Схеми розміщення контрольних створів. Визначення програм спостережень. Вибір методів та приладів для контролю за якістю води. Комплекс природоохоронних заходів щодо відновлення якості вод.

4. Організація спостережень і контролювання забруднення ґрунтового покриву басейну річки.

Характеристика забруднювачів ґрунтового покриву. Організація спостережень і контролю за забрудненнями ґрунтів важкими металами і пестицидами. Визначення кількості ґрунтових проб. Аналіз стану ґрунтового покриву та процесів, що призводять до деградації ґрунтів. Заходи, для відтворення родючості ґрунтів із подальшим їх збереженням.

Приклад розрахунку курсової роботи, щодо моніторингу довкілля басейну ріки, розташованої поблизу населених пунктів, наведений нижче.

Курсова робота: Організація екологічного моніторингу басейну ріки

1. Екологічне оцінювання природних умов басейну ріки

Басейн річки, що підлягає екологічному моніторингу, гіпотетично розташований у конкретній області, регіоні або адміністративному районі, на його території розміщені населені пункти (місто і село), підприємства і тваринницькі комплекси. Необхідно оцінити вплив джерела забруднення на атмосферне повітря, поверхневі води і ґрунтовий покрив з подальшим контролюванням стану середовищ та розробленням природоохоронних заходів.

Зважуючи на ці умови, об’єктом моніторингу обрано басейн р. Слонівка у Львівській області.

Вихідні дані: область – Львівська; площа: 21,8 тис.км^2; кількість населення: 2770,3 тис. осіб; масштаб планшету – 1:50000; підприємство – завод з виробництва азбесту.

Викиди підприємства в атмосферне повітря

Параметри джерела скиду

Склад стічних вод тваринницького викиду

Витрати стічних вод учасниками водогосподарського комплексу (ВГК), м/с:

Місто – 0,11

Село – 0,028;

Завод з виробництва азбесту – 0,015;

Тваринницький комплекс – 0,062.

Гідрологічна характеристика річки:

Q_95% - 0,011 м ³/с;

Глибина – 4,5 м;

Ширина – 10,3м.

Гідрохімічна характеристика річки:

Завислі речовини – 15 мг/л;

Хлориди – 55 мг/л;

Сульфати – 150 мг/л;

 Азот амонійний – 0,2 мг/л;

Нітрити – 0,002 мг/л;

Нітрати – 0,2 мг/л;

БСК₅ – 3,0 мг О₂/л;

Ртуть – 0,1 мкг/л;

Свинець – 15 мкг/л.

Для того щоб оцінити природні умови басейну річки у певній області (рис. 1) з екологічної точки зору необхідно:

1) Коротко охарактеризувати фізико – географічні особливості басейну ріки, його розміщення, площу, рельєф, рослинний і тваринний світ;

2) Охарактеризувати кліматичні умови, що передбачає з’ясування таких показників: температури повітря (середньорічної, середньо сезонної, найхолоднішого і найтеплішого місяців року), кількості та розподілу опадів, дефіциту вологості повітря, напрямку переважаючих вітрів. Навести «розу» вітрів, встановити зону зволоження;

3) Охарактеризувати ґрунтовий покрив. Для цього слід дати коротку характеристику всім типам ґрунтів даної області, їх здатності до ерозії. Обчислити за планшетом (рис. 1) площі заболоченої території, лісистості та розораності. З’ясувати фізичні та фізико – хімічні параметри найпоширенішого типу ґрунту і зробити висновок щодо родючості ґрунтів;

4) Зробити гідрологічні та гідрографічні характеристики ріки, коротко охарактеризувати гідрологічну (умови формування стоку, особливості водного режиму) і гідрографічну мережу басейну річки (основну ріку та притоки), навести гідрографічну схему річкової мережі. Для цього необхідно визначити основні гідрографічні параметри басейну річки:

1) Довжину ріки (від витоку до гирла);

2) Довжини приток;

3) Коефіцієнт звивистості ріки.

Рис. 1 – Схема басейну річки

2. Організація спостереження і контролювання забруднень атмосферного повітря

У басейні річки розташоване підприємство, яке є стаціонарним джерелом забруднення атмосферного повітря. Для визначення впливу цього підприємства на повітряний басейн над територією, що підлягає моніторингу, необхідно організувати систему спостереження і контролювання.

1. Характеристика джерел забруднення атмосферного повітря в басейні річки.

Потрібно коротко охарактеризувати об’єкт забруднення, забруднюючі речовини, що викидаються підприємством в атмосферу, їх вплив на навколишнє середовище та здоров’я людей, визначити клас шкідливості підприємства та зробити план санітарно-захисної зони.

2. Розподіл концентрацій забруднюючих речовин в атмосфері.

Він підпорядковується законам турбулентної дифузії. На розсіювання викидів суттєво впливає стан атмосфери, розміщення підприємства і характеристика джерел викидів (висота джерела, діаметр гирла тощо), особливості місцевості, фізичні та хімічні властивості речовин, що викидаються. Горизонтальне переміщення суміші визначається, як правило, швидкістю вітру, а вертикальне – розподілом температур у вертикальному напрямку.

З віддаленням від джерела викиду (труби) в напрямку розподілу промислових викидів виокремлюють три зони забруднення атмосфери:

1) Зону перекиду факела викидів (вона характеризується невисоким вмістом шкідливих речовин у приземному шарі повітря);

2) Зону задимлення з максимальним вмістом шкідливих речовин (ця зона найнебезпечніша для населення), яка залежить від метеорологічних умов і може бути розміщена у межах 10 – 49 висот джерела викиду (труби) від забудови;

3) Зону поступового зниження рівня забруднення.

Значення максимальної приземної концентрації прямо пропорційне до обсягу викидів з джерела і обернено пропорційне квадрату висоти джерела викиду (труби) над землею. Підйом гарячих потоків майже повністю зумовлений підйомною силою газів, що мають вищу температуру, ніж навколишнє повітря.

Максимальне значення приземної концентрації шкідливої речовини С_м (мг/м³) при викиді газоповітряної суміші з одиничного джерела з круглим гирлом, яке досягається за несприятливих умов на відстані Х_м (м) від джерела, визначають за формулою:

Де А – коефіцієнт, що враховує частоту температурних інверсій; для розміщених в Україні джерел висотою менше 200 м у зоні від 50^о до 52^о п.ш. – 180 (Чернігівська, Сумська, Київська, Рівненська, Житомирська області), а південніше 50^о п.ш. – 200; М – маса шкідливої речовини, викинутої в атмосферу за одиницю часу, г/с; А – коефіцієнт швидкості осідання шкідливих речовин в атмосфері (для газів – 1, для пари – 2, для пилу - 3); Н – висота джерела викиду, м (для наземних джерел Н=2м); η – коефіцієнт, що враховує вплив рельєфу місцевості. Якщо місцевість рівна або з перепадом висот, які не перевищують 50 м на 1 км, приймають η=1; Т(^оС) – різниця між температурою, що викидається газоповітряною сумішшю Т_г і температурою навколишнього атмосферного повітря; V₁ (м³/с) – витрата газоповітряної суміші, яку визначають за формулою:

Де D - діаметр гирла труби, м; ω₀ – середня швидкість виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, м/с; m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газоповітряної суміші з гирла джерела викиду, їх визначають залежно від параметрів аж f; f_e; V_m; V_m ́:

Де V_м – небезпечна швидкість вітру, V_m ́ – швидкість вітру, за якої приземні концентрації мають найбільші значення. Коефіцієнт m визначають залежно від f за формулою:

Для f_e < f < 100 значення коефіцієнта m знаходять при f_e = f. Коефіцієнт n при f<100 визначається залежно від V_м:

При f ≥ 100 або Т ≈ 0 (V_м́=0,5 (холодні викиди)) коефіцієнт n розраховують так:

Коефіцієнт n розраховують за формулами (а) або (б) при V_m ́= V_m. Усі розрахунки зводять у табл. 1.

Обчислення за запропонованими вихідними даними для заводу з виробництва азбесту дає змогу отримати результати, які можна звести у табл. 2.

Як видно з таблиці, концентрації таких речовин, як сірчистий газ, сірководень і пил нетоксичний перевищують значення максимально разових і середньодобових ГДК.

Після цих розрахунків визначають відстань, на якій формується максимальна приземна концентрація.

Відстань Х_м (м) (табл. 3) від джерела викидів, на яких приземна концентрація С за несприятливих метеорологічних умов досягає максимального значення С_м, визначають за формулами:

Значення безрозмірного параметру d знаходять за формулами (при f < 100):

Для речовин, концентрації яких перевищують гранично допустимі максимальні разові концентрації, розраховують відстань, на якій формується концентрація в межах ГДК. За небезпечної швидкості вітру V_m приземну концентрацію шкідливих речовин С (г/м³) в атмосфері по осі факела викиду на різних відстанях Х_м від джерела викиду визначають за формулою:

С=S₁C_м, (19)

Де S_{1 –} коефіцієнт, який визначається залежно від відношення Х/Х_м і коефіцієнта F.

Розрахунки виконують у вигляді таблиці (табл. 4).

Оскільки у газоповітряній суміші, що викидає завод, присутні речовини, концентрації яких перевищують ГДК, слід з’ясувати відстані, на яких ці концентрації досягають допустимих значень (табл.. 5).

Для проведення розрахунків щодо ефекту сумації враховують, щ сума концентрацій речовин, наділених ефектом сумації, нормована на їх гранично допустимі рівні і не повинна перевищувати 1:

Де С₁, С₂, …, С_n – фактичні концентрації речовин в атмосфері; ГДК₁, ГДК₂…, ГДК_n – гранично допустимі концентрації тих самих речовин. Речовини з ефектом сумації окремо можуть мати концентрації, що не перевищують ГДК, і бути нешкідливими, але разом вони діють, як і речовини, вміст яких перевищує ГДК. Ефект сумації мають такі групи речовин:

1) Ацетон, акролеїн, фталевий ангідрид;

2) Ацетон, фенол;

3) Ацетон, ацетофенол;

4) Ацетон, фурфурол, формальдегід, фенол;

5) Ацетальдегід, вінілацетат;

6) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і окисли марганцю;

7) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і триоксидів хрому;

8) Аерозолі п’ятиокисного ванадію і сірчистий ангідрид;

9) Бензол і ацетофенол;

10) Озон, діоксин азоту, формальдегід;

11) Оксид вуглецю, діоксин азоту, формальдегід, гексан;

12) Сірчистий ангідрид, аерозоль сірчаної кислоти;

13) Сірчистий ангідрид і сірководень;

14) Сірчистий ангідрид і діоксин азоту;

15) Сірчистий ангідрид, оксид вуглецю, діоксин азоту і фенол;

16) Сірчистий ангідрид, фенол.

Деякі інші, менш поширені, речовини теж характеризуються ефектом сумації.

3) Встановлення категорії небезпечності підприємства та уточнення розмірів санітарно-захисної зони.

Для визначення категорії небезпечності підприємства використовують дані про викиди забруднюючих речовин в атмосферу за формою статистичної звітності 2ТП-повітря. У цій формі має бути розшифрування «вуглеводнів» і не повинно бути інформації про сумарні викиди шкідливих речовин в атмосферу від групи підприємств.

Категорію небезпечності підприємств (КНП) обчислюють за виразом:

Де М_і – маса викиду і-тої речовини, т/рік, ГДК_с.д. – середньодобова гранично допустима концентрація і-тої речовини, мг/м³; n – кількість викинутих підприємством шкідливих речовин, які забруднюють атмосферу; а_і – безрозмірна константа, яка дає змогу порівняти ступінь шкідливості і-тої речовини зі шкідливістю сірчистого газу (визначають за табл. 6).

Для розрахунку КНП за відсутності середньодобових значень ГДК використовують значення максимально разових ГДК, ОБРВ або зменшені в 10 разів значення ГДК робочої зони забруднюючих речовин.

Значення КНП для речовин, щодо яких немає інформації про ГДК або ОБРВ, прирівнюють до маси викидів даних речовин. За величиною КНП підприємства поділяють на 4 категорії небезпечності. Граничні умови для з’ясування категорії небезпечності підприємства наведено в табл. 7.

Залежно від КНП здійснюють облік викидів забруднюючих речовин в атмосферу, запроваджують періодичність контролю за викидами підприємств і визначають санітарно-захисну зону (СЗЗ) від джерел забруднень до житлових районів. У таких зонах розміщують адміністративно-службові приміщення, склади, гаражі, депо тощо.

Після нескладних розрахунків можна встановити, що завод з виробництва азбесту належить до ІІ категорії небезпечності і, відповідно, стандартна CCЗ становить 500 м. Але необхідно провести уточнення цієї відстані з урахуванням «рози вітрів» і відстані формування концентрації забруднюючих речовин у межах ГДК.

Уточнення розмірів стандартної СЗЗ поводять з урахуванням «рози вітрів»

За формулою:

Де L_сан – відстань від джерела забруднення до межі санітарної зони, м. Її обчислюють за співвідношеннями:

Де L_сан^ст.- розміри стандартної СЗЗ, м; Х – найбільша відстань, де формується концентрація забруднюючої речовини в межах ГДК, Р – середньорічна повторюваність напрямку вітру; Р₀ – повторюваність напрямку вітрів одного румба при круговій «розі вітрів» (при восьми румбовій «розі» Р₀ = 100/8=12,5%). Всі розрахунки подають у вигляді табл. 8.

Враховуючи багаторічну повторюваність вітрів, притаманну Львівській області, і найбільшу відстань формування приземної концентрації забруднюючої речовини (сірчаний газ -1100 м) уточнюють розмір СЗЗ для заводу з виробництва азбесту (табл. 9).

4. Визначення кількості та місць розташування постів спостережень за станом атмосферного повітря.

Пости спостереження за забрудненням атмосферного повітря бувають стаціонарні, маршрутні та пересувні.

Кількість стаціонарних постів визначають залежно від чисельності населення. (табл. 10).

Площа Львівської області: 21,8 тис. км².

Кількість населення: 2770,3 тис. осіб.

Площа басейну: 70,83 км².

Звідси кількість населення басейну становить:

N=0,07083*2770,3/21?8=9?0 тис. осіб

Отже, в басейні річки Слонівка на території міста розміщують 1 стаціонарний пост спостережень.

Маршрутні пости розміщують в точках перетину концентричних кіл з радіальними лініями, що вказують напрямки світу (рис. 2).

Рис. 2 – Схема розташування маршрутних постів спостереження

Концентричні кола мають такі радіуси: 0,5 R; R; 1,5R.

R=20Н;

Де Н – висота джерела викиду, м.

Для заводу з виробництва азбесту концентричні кола будуть мати радіуси 400; 800 і 1200 м. При маршрутних спостереженнях проби повітря необхідно відібрати у 24 точках.

Пересувний (підфакельний) пост розміщують під димовим факелом.

Відбір проб проводять за напрямком вітру в точках перетину переважаючого напрямку з колами радіусами 0,2; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 15; 20 км, на межі санітарної зони та на межі санітарної зони +200 м, а також на відстані формування максимальних концентрацій. На кожному колі, по обидві сторони від осі факела, на відстані 1/25 R кола, встановлюють ще 2 пости спостереження. Точки відбору проб на пересувних постах спостереження показують графічно (рис. 3,4).

Рис. 3 – Розміщення точок відбору проб при спостереженнях на пересувних постах

Рис. 4 – Розміщення пересувних постів для заводу з виробництва азбесту

При спостереженнях за допомогою пересувних постів основні відстані розміщення точок відбору проб повітря від джерела забруднення такі: 1,8,15 – 52 м; 2, 9, 16 – 105 м; 3, 10, 17 – 200 м; 4, 11, 18 – 500 м; 5, 12, 19 – 1000 м; 6, 13, 20 – 1100 м (СЗЗ_уточ); 7, 14, 21 – 1300 м (СЗЗ_уточ+200 м).

5. Визначення речовин, які підлягають контролюванню.

На стаціонарних поста обов’язково проводять спостереження за такими речовинами, як пил, діоксин сірки, оксид вуглецю, оксид азоту і тими речовинами, концентрації яких перевищують ГДК. Ці спостереження проводять, якщо підприємства впливають на місця розташування постів.

На маршрутних постах проводять спостереження за тими речовинами, концентрації яких перевищують ГДК, та додатково за пилом, діоксидом сірки, оксидом вуглецю, оксидом азоту за умови, що вони є в газовій суміші викиду.

Спостереження під факелом проводять щодо типових для підприємства інгредієнтів. У зоні максимального забруднення аналізують концентрації всіх речовин, що викидаються, за межею санітарної зони – лише ті речовини, концентрація яки перевищують ГДК.

Завдання. Навести в табличній формі (табл.11) перелік речовин, що підлягають контролю.

Підібрати та обґрунтувати метод відбору проб атмосферного повітря для лабораторного аналізу та запропонувати прилади контролю за концентраціями забруднюючих речовин.

Пояснити принцип вибору переліку речовин, що підлягають контролю на постах спостереження.

Зробити загальний висновок щодо ступеня впливу підприємства на атмосферне повітря, шкідливості забруднюючих речовин, що ним викидаються. Надати пропозиції щодо організації моніторингу атмосферного повітря, визначення кількості постів спостереження і контролювання та місць їх розташування. Запропонувати типи газоаналізаторів та інших приладів, якими необхідно обладнати пости спостереження. Розробити комплекс природоохоронних заходів, спрямованих на запобігання забрудненню атмосферного повітря.

3. Організації екологічного моніторингу поверхневих вод

Натепер здійснюється систематичне контролювання забруднення вод за фізичними, хімічними ті гідробіологічними показниками.

Для налагодження системи моніторингу поверхневих вод оцінюють фоновий стан річки, виявляють основні джерела забруднення водного об’єкта, визначають пункти спостереження і, відповідно, програми спостережень.

1. Оцінювання фонового стану річки.

Якість річкової води слід оцінювати згідно з нормативами якості поверхневих вод за 5 класами якості (табл. 12). Необхідно оцінити клас якості води за кожною речовиною (вихідні дані), визначити клас якості річки (результати оцінки подати в табличній формі) придатність річкової води для користувачів.

Воду І класу якості використовують з мінімальною підготовкою для питного водопостачання, для всіх інших галузей – без попередньої підготовки. Вода ІІ класу потребує складного водоочищення для питного водопостачання, в інших галузях використовується без доочищення. Вода ІІІ класу для питного водопостачання потребує складної очистки, для зрошення – доочищення не потрібне. Вода ІV класу непридатна для питних потреб, рекреації, рибоводства, для використання у виробництві потребує складної підготовки. Вода V класу є умовно придатною для зрошення і охолодження.

Отже, вода річки Слонівка належить до ІІ класу якості.

2. Характеристика основних учасників водогосподарського комплексу (ВГК)

Водогосподарський комплекс (ВГК) є сукупністю різних галузей народного господарства, які разом використовують водні ресурси одного водного басейну. Такі галузі господарства називають учасниками ВГК. Серед них уваги потребують водо споживачі, що забирають воду, частина якої втрачається безповоротно, а залишки повертають із зміненою якістю. Необхідно побудувати схему забору та скиду води, дотримуючись умови, що відстань між скидом та наступним водозабором перевищує 1000 м.

Слід проаналізувати склад стічних вод, що повертаються у річку,встановити кількість забруднюючих речовин промислових підприємств. Результати розрахунків зводять у табл. 13.

Кількість забруднюючих речовин розраховують за формулами:

Де С_з.р. – концентрація забруднюючої речовини, мг/л; Q – витрата стічних вод промисловості, м³/с.

Стічні води заводу з виробництва азбесту містять завислі речовини, хлориди і сульфати у концентраціях, поданих у таблиці. Враховуючи ці значення, вхідні дані і пропоновані формули, можна обчислити кількість забруднюючих речовин, що надходить до річки (табл. 14).

Стічні води комунального господарства міст і сіл представлені стоками: після побутового використання води, підприємств, побутового обслуговування, міського транспорту, будівельних організацій, поливу зелених насаджень та ін..

У стічних водах комунального господарства міста і села (КГМ, КГС) містяться речовини, наведені у табл. 15.

1. Кількість забруднень розраховують за формулою:

Де А – кількість забруднюючих речовин на одного мешканця, г/добу; n – кількість мешканців, тис. осіб.

2. Концентрацію забруднюючих речовин розраховують за формулою:

Де Q – витрата побутових вод, м³/с.

У басейні річки Слонівка проживає 9000 чоловік. Припустивши, що міське населення становить 80% від цієї кількості, а решта – сільське, використавши вихідні дані і зробивши обчислення, можна отримати результати (табл. 16)

Тваринницькі комплекси і ферми використовують воду для тварин, промивання молочного обладнання, приготування кормів, санітарно-гігієнічних та господарсько – побутових потреб обслуговування. \

Визначають концентрацію забруднюючих речовин у стічних водах тваринницького комплексу, користуючись табл. 17.

Обчислення проводять за формулами (32-33).

Отже, кількість забруднюючих речовин у стічних водах тваринницького комплексу кількість поголів’я, якого гіпотетично становить 3 тис., можна подати у табличній формі (табл. 18).

Систематизувати забруднюючі речовини, які надходять у річку із стічними водами, можна в табл. 19.

Таблиця дає змогу зробити висновок про навантаження на річку. Визначивши концентрації забруднюючих речовин, необхідно налагодити систему спостережень за якістю води.

Проаналізувавши склад стічних вод всіх учасників ВГК у басейні річки Слонівка, можна систематизувати забруднюючі речовини (табл. 20) (речовини, концентрації яких у стічних вода перевищують значення ГДК, виділені жирним шрифтом).

3. Визначення категорії пунктів спостереження та розміщення контрольних створів.

Відповідно до характеристики досліджуваного водного об’єкта треба обрати пункти спостереження певної категорії.

У кожному пункті розміщують таку кількість створів, щоб можна бкло охарактеризувати якість води вище від джерела забруднення, в межах скиду стічних вод та в зоні достатнього змішування стічної води з річковою.

Для контролювання якості води приток створи розміщують на початку притоки (нижче 1 км від притоку), в місці впадання притоки в основну річку (за 0,5 км до впадання) та нижче 0,5 км (на основній річці) від впадання притоки в головну річку.

4. Визначення програм спостережень. Вибір методів та приладів для контролю за якістю води.

Спостереження за якістю води здійснюють за програмами, які вибирають залежно від категорії пункту спостереження, враховуючи цільове використання водотоку, склад зворотних вод, що скидаються, вимоги користувачів інформацією.

Для з’ясування гідрохімічних показників якість води оцінюють шляхом порівняння показників, визначених у пунктах контролю, із встановленими нормами якості води.

Періодичність проведення спостережень за гідрологічними і гідрохімічними показниками встановлюють відповідно до категорії пункту спостережень (табл. 21, 22).

Хімічний склад води контролюють за допомогою автоматизованої системи контролю якості води та автоматичних методів контролю (табл. 24, 25, 26).

5. Прогнозування показників якості води.

Для прогнозування якості води водного об’єкта за одним або кількома заданими створами використовують методи, що ґрунтуються на розрахунку балансу хімічних речовин у конкретному створі.

У найпростішому випадку змішування річкових і стічних вод (одне джерело забруднення) рівняння балансу консервативної речовини в створі практично повного змішування має вигляд:

Де С_ф, С_ст, С_к – концентрація речовин, що розглядається у фоновому створі річки, у стічній воді та у контрольному створі річки відповідно, мг/дм³; Q, q – витрати річкової і стічної води відповідно м³/с.

Виходячи із формули (34), концентрацію речовини у контрольному створі можна розрахувати за таким рівнянням:

Якщо похідно спрогнозувати концентрації хімічної речовини за наявності великої кількості (N) джерел її надходження, то використовують модернізовану формулу:

Де С_пр, С_і – концентрація речовини у всіх джерелах забруднення, у водах бокової приточності, фонова концентрація речовини, мг/л, Q_і – об’єми надходження забруднень із різних джерел, витрати води – 95% забезпеченості головної річки та її бокових притоків, м³/с, r_t – коефіцієнт редукції, що враховує самоочищення на ділянці між розрахунковими створам і визначається за формулою:

Де К^Т₁ – коефіцієнт швидкості трансформації домішок у річковій воді при розрахунковій температурі, Т^оС; t – час проходження води між створами, діб.

К^Т₁ визначають за формулою:

К₁²⁰ - коефіцієнт швидкості трансформації речовини при температурі 20^оС, діб.

Значення К₁²⁰ обирають відповідно до табл. 27.

Щоб спрогнозувати якість води водного об’єкта на віддалену перспективу, необхідно мати прогноз надходження до нього забруднюючих речовин із різних джерел (підприємств різних галузей народного господарства). Прогноз надходження будь-якої речовини у водні об’єкти формується із окремих прогнозів її потрапляння зі скидними водаи різних галузей господарства.

4. Організація спостереження і контролювання забруднення ґрунтового покриву басейну річки

Забруднення ґрунтового покриву у басейні річки відбувається внаслідок внесення хімічних речовин безпосередньо в ґрунт (зрошувальні стічні води, мінеральні добрива, хімічні засоби захисту рослин тощо) або осадження з опадами чи під дією гравітаційних сил речовин, що містяться у викидах підприємств, транспорту та інших джерел забруднення. Забруднюючі речовини, потрапивши до ґрунту, мають здатність до накопичення в ньому, міграції до глибших шарів ґрунту, переходу до рослин, що на ньому вирощуються. Для контролювання змін у хімічному і гранулометричному складі ґрунтів необхідно здійснювати моніторинг роботи з метою вчасного реагування на ці зміни.

1. Характеристика забруднювачів ґрунтового покриву, які потрапили до нього внаслідок діяльності промислового сектору.

Таке забруднення зумовлюється осіданням твердих частинок, а також попаданням забруднюючих речовин у результаті мокрого очищення атмосфери.

Необхідно встановити площу земель, забруднених викидами підприємств:

S=πR², (39)

Де R – максимальна відстань формування найбільшої концентрації, м.

Результати зводять у табл. 28.

Загальну площу визначають за максимальною площею забруднених ґрунтів для кожного підприємства окремо (табл. 29).

Завдання. Опишіть забруднюючі речовини з точки зору небезпеки для ґрунтового покриву. Чим зумовлена необхідність дотримання основних принципів організації спостережень за рівнем хімічного забруднення ґрунтів.

2. Організація спостережень і контролю за забрудненням ґрунтів важкими металами.

Довжина зони забруднення важкими металами зумовлюється метеорологічними умовами: напрямком і швидкістю вітру. Населений пункт розміщують в центрі плану, з центру за допомогою циркуля наносять кола з радіусами 0,2; 0,5; 1,5; 2; 3; 4; 5; 8; 10; 20; 30; 50 км, тобто визначають зону можливого забруднення території. На підготовлений план місцевості наносять контури багаторічної «роз вітрів».

Найбільший вектор, який відповідає найчастішому повтору вітрів, відкладають в підвітряний бік, його довжина становить 25 – 30 см (25 -30 км). У напрямку радіусів будують сектори шириною 200 -300 м поблизу джерела забруднення з поступовим розширенням до 1 - 3 км. У місцях перетину вісі секторів з колами розміщують ключові ділянки, на них – сітку опорних розрізів, пункти і майданчики взяття проб.

3. Організація спостережень і контролю за забрудненням ґрунтів пестицидами.

Необхідно визначити кількість необхідних проб для оцінки забруднення ґрунтів с/г угідь пестицидами. Для цього слід проаналізувати склад земель басейну річки (табл. 30,31) і оцінити ріллю, оскільки пестициди використовують при вирощуванні с/г культур.

Завдання. Визначте кількість ґрунтових проб залежно від категорії місцевості та ґрунтових умов за формулою:

Де S_ор.з. – загальні площа орних земель, га; S_діл. – площа поля, що характеризується однією пробою, га; n – кількість відбору проб на рік (n=2 для оцінки ґрунтів, n=6 – для визначення динаміки зміни вмісту пестицидів).

Охарактеризуйте основні пестициди, які застосовуються в Україні.

Зробіть висновок щодо стану ґрунтового покриву у басейні річки і по області, процесів, що призводять до деградації ґрунтів. Запропонуйте заходи для відтворення родючості ґрунтів із подальшим їх збереженням. Охарактеризуйте принципи організації моніторингу ґрунтів.

Дайте сумарну характеристику екологічного стану повітряного та водного басейну річки, ґрунтового покриву; оцініть вплив основних джерел забруднення на територію басейну; запропонуйте заходи щодо поліпшення екологічного стану повітряного та водного басейнів, стану ґрунтів; зробіть висновки щодо організації запропонованих видів моніторингу.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Кліменко М. О., Прищепа А. М., Вознюк Н. М. Моніторинг довкілля: Підручник / М. О. Кліменко, А. М. Прищепа, Н. М. Вознюк. – К.: Видавничий центр «Академія», 2006. – 360 с.

2. А. І. Мацнєв, С. Б. Проценко, Л. А. Саблій. Моніторинг та інженерні методи охорони довкілля. / А. І. Мацнєв, С. Б. Проценко, Л. А. Саблій. - Рівне. – 2000. - 515 с.

3. Величко О. М., Зеркалов Д. В. Екологічний моніторинг: Навч. Посібник. / О. М. Величко, Д. В. Зеркалов. – К.: Основа, 2002. – 426 с.

4. Ауров В. В Методи вимірювання параметрів навколишнього середовища: Підручник / В. В. Ауров. – Одеса, «ТЄС», 2002 – 284 с.

5. Дудникова І. І., Пушкін С. П. Мониторинг довкілля: Навч.посіник: У 3-хч. / І. І. Дудникова, С. П. Пушкін. – К.: Вид-во Європ.ун-ту, 2007. – 368 с.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!