Определение класса опасности отхода расчетным методом
Если известны вид и происхождение отхода, но не известен компонентный состав, класс опасности отхода можно определить по «Временному классификатору отходов производства и потребления для Тюмен ской области (алфавитный перечень)». Более точно класс опасности отхода можно установить, зная состав отхода.
Вначале устанавливается содержание каждого компонента в общей массе отхода.
Если для компонентов отхода установлены ПДКп, то рассчитываются индексы опасности каждого компонента отхода (Кi):
, (5.1)
и индекс опасности всего отхода К:
, (5.2)
где 
– содержание i–го компонента в отходе, мг/кг; 
– предельно допустимая концентрация i–го компонента отхода в почве, мг/кг.
Класс опасности отхода определяют по таблице 5.2.
Таблица 5.2
Определение класса опасности отходов по значению индекса К
| Класс опасности | I | II | III | IV | не опасные |
| Индекс опасности (К) | более 200000 | 5000 –200000 | 10–5000 | 1,0–10 | менее 1 |
Если для данного i компонента отхода отсутствуют значения 
, то класс опасности отхода определяется по той же формуле, но вместо используется 
(условный нормативный показатель i–го компонента отхода). По физическому смыслу эквивалентен .
Для того, чтобы рассчитать УПН, собирают как можно более полную информацию о данном компоненте отхода, используя всю имеющуюся справочную литературу, выясняют ПДК этого вещества в воде, воздухе, класс опасности, его физико-химические свойства (растворимость в воде и органических растворителях и др.), канцерогенные свойства, токсикологические характеристики.
В табл. 5.3 приведен перечень токсико–гигиенических параметров, которые должны рассматриваться при определении УНП. Как видно из данных этой таблицы, для каждого показателя установлены четыре интервала значений. В зависимости от того, в какой интервал попадает значение показателя, этому показателю присваивается определенный балл от 1 до 4.
Таблица 5.3
Количество баллов в зависимости от значения показателя
(обязательные параметры)
| № п/п | Показатель | Интервалы значений показателя и баллы | |||
 (ОДУ) [мг/л] | меньше 0,01 | 0,01–0,1 | 0,09–1 | больше 1 | |
 (ОБУВ) [мг/м3] | меньше 0,1 | 0,1–1 | 1,1–10 | больше 10 | |
 (с.с. или м.р.) [мг/м3] | меньше 0,01 | 0,01–0,1 | 0,11–1 | больше 1 | |
| Класс опасн. в воде | |||||
| Класс опасности в рабочей зоне | |||||
| Класс опасности в атмосф. воздухе | |||||
 [мг/кг] | меньше 15 | 15–150 | 151–5000 | больше 5000 | |
 [мг/м3] | меньше 500 | 500–5000 | 5001–50000 | больше 50000 | |
 | больше 5 | 5–2 | 1,9–1 | меньше 1 | |
 | больше 5 | 5–2 | 1,9–1 | меньше 1 | |
| Канцерогенность | канцер. док-на д/челов. (или не известна) | канцер. док-на д/животных | есть вероятность канцер. д/животных | не канццерогенен (доказано) | |
 (октанол/вода) | больше 4 | 4–2 | 1,9–0 | меньше 0 | |
| Показатель опасности по информационному фактору n/N | меньше 0,5 (n<6) | 0,5–0,7 (n=6–8) | 0,71–0,9 (n=9–10) | больше 0,9 (n³11) |
– предельно допустимая концентрация данного вещества в воде;
– ПДК в воздухе рабочей зоны;
с.с – ПДК среднесуточная в атмосферном воздухе жилой зоны (можно использовать значения ПДК максимально разового или ОБУВ);
ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия;
– средняя смертельная доза, вызывающая гибель 50 % лабораторных животных при введении внутрь (в желудок);
– средняя смертельная концентрация при ингаляционном поступлении (при вдыхании);
– концентрация насыщения в воздухе при 20 или 25 
;
– растворимость компонента отхода в воде;
– коэффициент распределения компонента в системах октанол/вода или масло/вода;
– показатель безопасности по информационному фактору; 
– число показателей, по которым имеется информация и для которых установлен балл; 
– общее число используемых в методике показателей, то есть 
.
По каждому из первых 12–ти показателей, если имеется информация, выставляется балл. Потом определяют показатель информационной безопасности. Для этого делят количество показателей, по которым выставлен балл ( ), на число показателей ( ). Полученному значению показателя информационной безопасности (опасности по информационному фактору) также выставляют балл (табл. 5.3).
Для каждого компонента отхода считают сумму баллов, делят ее на общее число показателей, включая информационный ( 
) и определяют среднеарифметический балл ( 
).
В табл. 5.4 представлены УНП и 
, по которым построена номограмма для определения значений УНП, т.к. зависимость 
линейная.
Таблица 5.4
Вспомогательная таблица для построения графика зависимости величины 
(или ) от значений среднеарифметического балла ( )
| Значение | |||
| [мг/кг] | 0,5 | ||
| | –0,3 | 2,5 |
В табл. 5.4 приведены значения и для трех значений среднеарифметического балла ( ), равных 1, 2, 3. С помощью таблицы необходимо построить график зависимости от (номограмму). По этой номограмме определяют значение для любого дробного значения , а затем, используя таблицу антилогарифмов или иным способом, определяют для конкретного компонента отхода.
Затем находят индекс опасности отхода 
(уравнения 5.1 и 5.2) и по табл. 5.2 устанавливают класс опасности отхода.
| |
|
|
|
Рис. 5.1. Номограмма для определения
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Задание 1.
Определить расчетным методом класс опасности отходов реагента, образующихся при проведении водоизоляционных работ на добывающей нефтяной скважине.
Реагент представляет собой водную суспензию, которая может содержать древесную муку, глинопорошок, полиакриламид, ацетат хрома, хромкалиевые квасцы, бихромат калия.
Таблица 5.5
Примерный состав отхода реагента
| Компонент отхода | Содержание, % | |||||||
| 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант | ||||||
| Полиакриламид | 0,5 | 0,8 | 0,4 | |||||
| Древесная мука | ||||||||
| Квасцы хромокалиевые | 0,04 | 0,06 | 0,04 | |||||
| Бихромат калия | 0,07 | 0,09 | 0,05 | |||||
Таблица 5.6
Физико-химические и токсикологические свойства
компонентов отхода
| Показатель | Компонент отхода | |||
| Полиакрил- амид | Древесная мука | Квасцы хромокалиевые | Бихромат калия | |
| (мг/л) | 0,04 | - | 0,005 | 0,005 |
| (мг/м3) | 0,01 | 0,01 | ||
 с.с (мг/м3) | 0,25(ОБУВ) | 0,1(ОБУВ) | 0,0015 | 0,0015 |
| Класс опасн. в воде | - | |||
| Класс опасн. в рабочей зоне | ||||
| Класс опасн. в атмосф | - | |||
 (мг/кг) | - | - | 11,9 | 7,18 |
 (мг/м3) | - | - | ||
| (мг/л) | Нераств. | Нераств. | ||
| (мг/м3) | ||||
| Канцерогенность | Не известна | |||
 | - | - | - | - |
Задание 2.
Определить расчетным методом класс опасности осадка гальваностоков.
Таблица 5.7
Состав осадка
| Компонент отхода | Содержание, % | |||||||
| 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант | ||||||
| Fe(OH)3 | ||||||||
| Cr(OH)3 | 7,5 | |||||||
| Zn(OH)2 | 3,2 | 5,5 | ||||||
| Ni(OH)2 | 1,8 | |||||||
| Al(OH)3 | 0,3 | 0,1 | 0,5 | |||||
Таблица 5.8
Физико-химические и токсикологические свойства компонентов отхода
| Показатель | Компонент отхода | ||||
| Fe(OH)3 | Cr(OH)3 | Zn(OH)2 | Ni(OH)2 | Al(OH)3 | |
| (мг/л) | 0,05 | 0,5 | 0,01 | 0,1 | 0,5 |
| (мг/м3) | 0,5 | 0,05 | |||
| с.с (мг/м3) | 0,04 | 0,01 | 0,05 | 0,001 | 0,01 |
| Класс опасн. в воде | |||||
| Класс опасн. в рабочей зоне | |||||
| Класс опасн. в атмосф | - | ||||
| (мг/кг) | 98,6 | 7,8 | - | ||
| (мг/м3) | - | - | - | - | |
| (мг/л) | 2,05×10-5 | 1,3×10-3 | 0,137 | 0,3 | 3,43×10-4 |
| (мг/м3) | |||||
| Канцерогенность | не известна | ||||
| | - | - | - | - | - |
Задание 3.
Определить расчетным путем класс опасности отходов СОЖ (смазочно-охлаждающей жидкости) механообработки металлов при использовании эмульсии на основе эмульсола.
В состав эмульсола входят минеральные масла и эмульгирующие растворы из натриевых солей нафтеновых кислот, а также свободная щелочь.
Таблица 5.9
Состав осадка
| Компонент отхода | Содержание в отработанной эмульсии, % | |||||||
| 1 вариант | 2 вариант | 3 вариант | ||||||
| Минеральные масла | ||||||||
| Натриевые соли нафтеновых кислот | ||||||||
| Щелочь (NaOH) | 0,5 | 0,5 | 0,3 | |||||
Таблица 5.10
Физико-химические и токсикологические свойства компонентов отхода
| Показатель | Компонент отхода | ||
| Минеральные масла | Натриевые соли нафтеновых кислот | Щелочь (NaOH) | |
| (мг/л) | 0,01 | 1,0 | - |
| (мг/м3) | 0,5 | ||
| с.с (мг/м3) | 0,05(ОБУВ) | - | 0,01(ОБУВ) |
| Класс опасн. в воде | - | - | |
| Класс опасн. в рабочей зоне | - | - | |
| Класс опасн. в атмосф | - | - | - |
| (мг/кг) | 5,4 (к-ты) | - | |
| (мг/м3) | - | - | |
| (мг/л) | Нераств. | Хорошо раств. | |
| (мг/м3) | - | - | - |
| Канцерогенность | Канц. док. для человека | Канц. док. для животных | Не канц. (док.) |
| | - | - | - |
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Определить балл каждого показателя каждого компонента отхода.
2. Определить средний балл каждого компонента отхода, данные занести в табл. 5.11.
Таблица 5.11
Количество баллов в зависимости от значения показателей
| № | Показатель | Компонент отхода 1 | Компонент отхода 2 | Компонент отхода … | |||
| Значение | Балл | Значение | Балл | Значение | Балл | ||
| … | |||||||
 | |||||||
 |
3. По номограмме определить значение lg (УНПi) для каждого компонента отхода и рассчитать УНПi.
УНПi = 10lgУНПi
4. Рассчитать индекс опасности каждого компонента отхода и суммарный индекс опасности отхода.
5. Определить класс опасности отхода.
ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КЛАССА ОПАСНОСТИ
ОТХОДОВ РАСЧЕТНЫМ МЕТОДОМ
Пример 1. Отход содержит следующие компоненты, для которых известны их ПДКп: хлористый калий (KCl) – 5 %, нитраты – 10 %, хлорат магния (Mg(ClO3)2 – 0,1 %. Зная процентную концентрацию, т.е. содержание вещества в граммах в 100 граммах отхода, определим концентрацию каждого компонента (мг/кг) отхода, рассчитаем индекс опасности каждого компонента отхода и полученные данные внесем в табл. 5.12.
Таблица 5.12
Состав отходов
| Компонент отхода | ||||||||
| Хлорид калия | Нитраты | Хлорат магния | ||||||
| С, % | 0,1 | |||||||
| С, мг/кг | ||||||||
| ПДКп (ОДК), мг/кг | 1,0 | |||||||
| К = С/ПДКп | ||||||||
Определим индекс опасности отхода: К = 91 + 769 + 1000 = 1860.
По табл. 5.2 определим класс опасности. Данный отход относится к III классу опасности.
Пример 2.Предположим, отход содержит следующие компоненты, для которых не установлены ПДКп: оксид алюминия (III) (Al2O3) – 0,7 %, оксид железа (III) (Fe2O3) – 5 %.
Определим концентрацию каждого компонента в отходе:
С 
= 7000 мг/кг; С 
= 50000 мг/кг.
Из литературных и справочных данных известно, что эти вещества не канцерогенны, не растворимы в воде, не летучи, известны ПДК и классы опасности этих веществ в атмосферном воздухе, в воздухе рабочей зоны, в воде, не известны коэффициенты распределения этих веществ (Кw) и токсикологические характеристики (CL50) и (DL50).
Внесем значение каждого показателя в табл. 5.13 и оценим его в баллах.
Таблица 5.13
Характеристика компонентов отхода
| Показатель |  |  | ||
| Значение | Балл | Значение | Балл | |
| (мг/л) | 0,5 | 0,3 | ||
| (мг/м3) | ||||
| с.с (мг/м3) | 0,04(ОБУВ) | 0,04 | ||
| Класс опасн. в воде | ||||
| Класс опасн. в рабочей зоне | ||||
| Класс опасн. в атмосф | – | – | ||
| (мг/кг) | – | – | – | – |
| (мг/м3) | – | – | – | – |
| | <<1 | <<1 | ||
| | <<1 | <<1 | ||
| Канцерогенность | Не канц. (док.) | Не канц. (док.) | ||
| (октанол/вода) | – | – | – | – |
| n/N | 0,67 | 0,75 | ||
| | ||||
| | 2,15 | 2,54 |
Для оксида алюминия из 12 показателей известно 8, значит, информационный показатель n/N = 8/12 » 0,67: для оксида железа – 9, значит, n/N = 9/12 = 0,75. Найдем сумму всех баллов для оксида алюминия и оксида железа, разделим ее на общее число показателей 13 и определим средний балл. Теперь по номограмме (см. рис.5.1) определим значение lg УНП для каждого компонента отхода.
Таблица 5.14
Определение параметров
| | | |
| Значение | 2,15 | 2,54 |
| | 1,1 | 1,9 |
| (мг/кг) | 12,6 | 79,4 |
Рассчитаем индекс опасности каждого компонента отхода:
К = 7000 /12,6 » 555,6;
К = 50000/79,4 » 629,7.
Определим индекс опасности и класс опасности отхода по табл. 5.2:
К = 555,6 + 629,7 = 1185,3.
Данные отходы относятся к III классу опасности.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое "лимит размещения отходов", что такое норма образования отходов? Как размещают отходы в зависимости от класса опасности?
2. Как нормируется содержание химических веществ в почве?
3. Как рассчитывается индекс опасности отхода?
4. Как определить класс опасности отхода, если для компонентов отхода известны ПДКп?
5. Как определить расчетным путем класс опасности отхода, если для компонентов отхода не известны ПДКп?
ЛИТЕРАТУРА
1. Федеральный закон "Об отходах производства потребления". Принят Государственной Думой 22 мая 1998 г. // Сборник нормативно - методических документов по обращению с отходами производства и потребления. Ч.I.- Тюмень: ТГУ. 1999. - С. 3-11.
2. Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. Экология. - М.: Химия. 1997. - 240с.
3. Методические рекомендации по оформлению проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов. Госкомэкологии РФ. -
М.: Изд-во. 1999. - 29 с.
4. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. - М.: Минздрав СССР, 1987.
5. Методические рекомендации по определению класса опасности отходов (проект). - М.: Минприроды РФ. 1995. - 16 с.
6. Временный классификатор отходов производства и потребления для Тюменской области (алфавитный перечень).-Тюмень: ТНПЦ «Экология». 1999. - 21 с.
7. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий справочник - Л.: Химия. 1991.- 432 с.
8. Вредные вещества в промышленности. Справочник. т.I-III. - Л.: Химия. 1997. - 1813 с.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6