Показатели качества природных и сточных вод
Температура. Кроме влияния на процессы осаждения температура является также важным технологическим параметром биологических процессов очистки, так как от нее зависят скорость биохимических реакций и растворимость в воде кислорода, необходимого для жизнедеятельности микроорганизмов.Определяют температуру так же, как и в анализе природных вод. Как правило, температура сточных вод выше, чем природных.
Окраска. Бытовые сточные воды, как правило, окрашены слабо. Интенсивная окраска показывает наличие производственных сточных вод, особенно от предприятий легкой промышленности, где в большом количестве используются разнообразные красители. Окраска определяется в фильтрованных пробах в цилиндрах из бесцветного стекла и описывается на основе визуального наблюдения: розовая, слабо-желтая, буроватая и т.п. Интенсивность окраски характеризуют степенью разбавления исследуемой воды дистиллированной, при которой окраска исчезает. Результат записывают отношением, например 1:500 (те 1 — 1ч. исследуемой пробы, 500 — сумма 499 ч. разбавляющей воды и 1 ч. исследуемой).
Запах. Запах бытовых стоков довольно характерен и представляет собой смесь запахов фекалий и разложений органических веществ. Запах производственных стоков весьма разнообразен и зависит от вида производства. Для сточных вод описание запаха наиболее важно при появлении новых, ранее не встречавшихся оттенков, а также при резком возрастании интенсивности запаха, что свидетельствует о залповом сбросе концентрированных сточных вод отдельными производствами.Запах определяется так же, как и при анализе природных вод. Сначала определяют характер запаха, затем по пятибалльной системе оценивают его интенсивность.
Прозрачность — показатель степени общей загрязненности воды. Прозрачность городских сточных вод обычно не превышает 3—5 см. Сточные воды после биологической очистки имеют прозрачность более 15 см. Прозрачность сточных вод определяется по шрифту.
Реакция среды. Сточные воды, сбрасываемые в систему водоотведения города, должны иметь значение рН в пределах 6,5—8,5. Требование обусловлено тем, что кислые и щелочные сточные воды разрушающе действуют на материал коллекторов и могут нарушать биохимические процессы очистки сточных вод.
Сухой и плотный остатки. В отличие от анализа природных вод сухой остаток сточных вод определяют из натуральной (нефильтрованной) пробы, поэтому он является показателем суммарного содержания загрязнений во всех агрегатных состояниях.
Плотный остаток определяется из фильтрованной пробы и показывает содержание веществ в коллоидном и истинно растворенном состоянии. В сточных водах, поступающих на сооружение биологической очистки, плотный остаток не должен превышать 10 г/л, так как жизнедеятельность микроорганизмов в более минерализованной среде нарушается. Определения проводят, как и в анализе природных вод.
Взвешенные вещества — одна из важнейших характеристик состава сточных вод. Этот показатель используется для расчета первичных отстойников и для определения количества образующихся осадков.
Концентрация взвешенных веществ в городских сточных водах составляет 100-500 мг/л. С достаточной степенью точности этот показатель может быть определен как разность сухого и плотного остатков.
Оседающие вещества — часть взвешенных веществ, которые оседают на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое. Длительность отстаивания, равная 2 ч, определена на основании экспериментальных наблюдений, которые показали, что дальнейшее увеличение продолжительности процесса практически не изменяет результата, достигнутого за это время. В городских сточных водах оседающие вещества составляет 65—75% взвешенных веществ по массе.
Задача 1
Определить годовое количество и вес люминесцентных ртуть- содержащих ламп, подлежащих замене и утилизации в офисных помещениях или уличном освещении, для условий, представленных в табл.1 .
Разработать мероприятия по складированию и утилизации отработанных люминесцентных ламп.
Дано: Лампа уличного освещения ДНАТ-250
| n | q | t | m |
| шт | час | час | кг |
| 0,25 |
N=(n/q)*t, шт/год
N=(60/14000)*3650 = 13,03, шт/год
M=N*m, кг
M= 13,03*0,25 = 3,25, кг (вес ламп подлежащих замени и утилизации)
План мероприятий
По обращению с отходами 1 класса опасности «Ртутные лампы,
люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак»
1. Цель
Настоящий план определяет порядок обращения с отходами 1 класса опасности «Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак». Инструкция разработана в соответствии со следующими законодательными и нормативно-правовыми актами Российской Федерации:
1. Закон РФ от 10.01.2002г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;
2. Закон РФ от 24.06.98г. № 89-ФЗ «Об отходах производства и потребления»;
3. Закон РФ от 30.03.1999г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения»;
4. Постановление Правительства РФ от 03.09.2010г. № 681 «Об утверждении Правил обращения с отходами производства и потребления в части осветительных устройств, электрических ламп, ненадлежащие сбор, накопление, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение которых может повлечь причинение вреда жизни, здоровью граждан, вреда животным, растениям и окружающей среде»;
5. Приказ МПР РФ от 02.12.2002г. № 786 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов» (ред. от 30.07.2003г.);
6. Приказ МПР РФ от 15.06.2001г. № 511 «Об утверждении Критериев отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды»;
7. СанПиН 2.1.7.1322-03 «Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления»;
8. СП 4607-88 «Санитарные правила при работе со ртутью, ее соединениями и приборами с ртутным заполнением» (утв. Главным государственным санитарным врачом СССР 04.04.1988).
2. Общие сведения об отходе
Ртутные лампы и люминесцентные ртутьсодержащие трубки (далее – ртутьсодержащие лампы) представляют собой газоразрядные источники света, принцип действия которых заключается в следующем: под воздействием электрического поля в парах ртути, закачанной в герметическую стеклянную трубку, возникает электрический разряд, сопровождающийся ультрафиолетовым излучением. Нанесенный на внутреннюю поверхность люминофор преобразует ультрафиолетовое излучение в видимый свет. Технические характеристики ртутьсодержащих ламп и люминесцентных трубок представлены в справочном Приложении 2 к настоящей инструкции.
В соответствии с Приказом МПР РФ от 02.12.2002г. № 786 «Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов» (ред. от 30.07.2003г.) отход «Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак» имеет код 35330100 13 01 1 и относится к отходам 1 класса опасности – чрезвычайно опасным отходам.
Степень вредного воздействия отходов 1 класса опасности на окружающую среду очень высокая. При их воздействии на окружающую среду экологическая система нарушается необратимо. Период ее восстановления отсутствует.
Агрегатное состояние отхода– готовое изделие, потерявшее потребительские свойства.
Опасные свойства отхода – токсичность.
Компонентный состав отхода в соответствии с его паспортом:
o оксид кремния - 92,00%
o ртуть - 0,02%;
o металлы, прочее - 7,98%.
Бесконтрольное обращение с вышедшими из строя ртутьсодержащими изделиями (лампами, термометрами, приборами и т.п.) приводит к загрязнению ртутью или ее парами окружающей среды (производственных, служебных, общественных и жилых помещений) до концентраций создающих прямую угрозу здоровью людей.
3. Термины и определения
Отработанные ртутьсодержащие лампы - ртутьсодержащие отходы, представляющие собой выведенные из эксплуатации и подлежащие утилизации осветительные устройства и электрические лампы с ртутным заполнением и содержанием ртути не менее 0,01 процента;
Использование отработанных ртутьсодержащих ламп - применение отработанных ртутьсодержащих ламп для производства товаров (продукции), выполнения работ, оказания услуг или получения энергии;
Потребители ртутьсодержащих ламп - юридические лица или индивидуальные предприниматели, не имеющие лицензии на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов I - IV класса опасности, а также физические лица, эксплуатирующие осветительные устройства и электрические лампы с ртутным заполнением;
Накопление - хранение потребителями ртутьсодержащих ламп, за исключением физических лиц, разрешенного в установленном порядке количества отработанных ртуть содержащих ламп;
Специализированные организации - юридические лица и индивидуальные предприниматели, осуществляющие сбор, использование, обезвреживание, транспортирование и размещение отработанных ртутьсодержащих ламп, имеющие лицензии на осуществление деятельности по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортированию, размещению отходов I - IV класса опасности;Разбитие ртутьсодержащей лампы - это чрезвычайное происшествие. Ни в коем случае не рекомендуется хранить бой ртутных ламп в одном контейнере с целыми отработанными лампами. На разбитые лампы составляется акт, в нем указывается тип разбитых ламп, их количество, заносится запись в журнал учета отработанных ртутьсодержащих ламп.
Чрезвычайная ситуация – обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.Зона чрезвычайной ситуации – территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация.
Ликвидация чрезвычайной ситуации – аварийно-спасательные и другие неотложные работы, проводимые при возникновении чрезвычайной ситуации и направленные на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей среде и материальных потерь, а также на локализацию зоны чрезвычайной ситуации, прекращение действия характерных для нее опасных факторов.
4. Опасные свойства компонентов отхода
Опасным компонентом отхода «Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак» (далее – отработанные ртутьсодержащие лампы) оказывающим токсическое воздействие на человека и окружающую среду является ртуть. Это вещество находится в лампах в состоянии, способном к активной воздушной, водной и физико-химической миграции.
Ртуть оказывает негативное влияние на нервную систему человека, вызывая эмоциональную неустойчивость, повышенную утомляемость, снижение памяти, нарушение сна. Обычно наблюдаются боли в конечностях (ртутные полиневриты). Кроме того ртуть оказывает токсическое воздействие на эндокринные железы, на зрительный анализатор, на сердечно – сосудистую систему, органы пищеварения.
При механическом разрушении одной ртутной лампы, содержащей 20мг паров ртути, непригодным для дыхания становится 5000м3 воздуха.
Даже в концентрациях, в сотни и тысячи раз превышающих ПДК, пары ртути не обладают цветом, вкусом или запахом, не оказывают немедленного раздражающего действия на органы дыхания, зрения, кожный покров, слизистые оболочки и т.д., их наличие в воздухе можно обнаружить только с помощью специальной аппаратуры. В зависимости от количества поступающей в организм ртути различают острое и хроническое отравление. Острое отравление парами ртути происходит при быстром поступлении их в организм в значительных количествахОстрое отравление парами ртути проявляется через несколько часов после начала отравления. Симптомы острого отравления: общая слабость, отсутствие аппетита, головная боль, боль при глотании, металлический вкус во рту, слюнотечение, набухание и кровоточивость десен, тошнота и рвота. Нередко наблюдается воспаление легких, катар верхних дыхательных путей, боли в груди, кашель и одышка, часто сильный озноб. Температура тела поднимается до 38-40°С. В тяжелейших случаях через несколько дней наступает смерть пострадавшего.
Хроническое отравление ртутью (меркуриализм) приводит к нарушению нервной системы и характеризуется наличием астеновегетативного синдрома с отчетливым ртутным тремором (дрожанием рук, языка, век, даже ног и всего тела) неустойчивым пульсом, тахикардией, возбужденным состоянием, психическими нарушениями, гингивитом. Развиваются апатия, эмоциональная неустойчивость (ртутная неврастения), головные боли, головокружения, бессонница, возникает состояние повышенной психической возбудимости (ртутный эретизм), нарушается память. Вдыхание паров ртути при сильном воздействии сопровождается симптомами острого бронхита, бронхиолита и пневмонии. Многие симптомы отравления парами ртути исчезают при прекращении воздействия и принятии соответствующих мер, но достичь полного устранения психических нарушений невозможно. Отмеченные синдромы и симптомы наблюдаются при воздействии паров ртути при их концентрациях в воздухе более 0,1 мг/м3. Но психические расстройства могут возникать и при более низких концентрациях.
Микромеркуриализм развивается при длительном воздействии низких концентраций паров ртути в воздухе – не более сотых долей мг/м3. Проявляется в зависимости от организма и состояния нервной системы. Обычно его проявления вначале выражаются в снижении работоспособности, быстрой утомляемости, повышенной возбудимости. Затем указанные явления усиливаются, происходит нарушение памяти, появляются беспокойство и неуверенность в себе, раздражительность и головные боли.
Диагностика отравлений ртутью очень сложна. Они скрываются под видом заболеваний органов дыхания или нервной системы.
5. Образование и сбор отхода
К работе по замене и сбору отработанных ртутьсодержащих ламп допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие обучение и имеющие свидетельство о допуске к работам по обращению с опасными отходами, овладевшие практическими навыками безопасного выполнения работ, прошедшие проверку знаний по охране труда в объеме настоящей инструкции. Персонал, выполняющий работы с отработанными ртутьсодержащими лампами, должен иметь полное представление о действии ртути и ее соединений на организм человека и окружающую среду. Обученные и проинструктированные работники несут полную ответственность за нарушение требований настоящей инструкции согласно действующему законодательству.
Источниками образования отхода «Ртутные лампы, люминесцентные ртутьсодержащие трубки отработанные и брак» являются потолочные и настольные светильники, используемые для освещения производственных и бытовых помещений.
Обязательным условием при замене, временном хранении, транспортировке отработанных ртутьсодержащих ламп, а также транспортировке, хранении и установке новых ртутьсодержащих ламп является сохранение их целостности и герметичности. В целях предотвращения случайного механического разрушения ртутьсодержащих ламп обращаться с ними следует очень осторожно. Запрещаются любые действия (бросать, ударять, разбирать и т.п.), могущие привести к механическому разрушению ртутьсодержащих ламп, а также складирование отработанных и/или бракованных ртутьсодержащих ламп в контейнеры с твердыми бытовыми отходами.
При образовании отхода немедленно после удаления отработанной ртутьсодержащей лампы из светильника каждая отработанная ртутьсодержащая лампа должна быть упакована в индивидуальную заводскую тару из гофрокартона. В случае отсутствия индивидуальной упаковки из гофрокартона, каждую отработанную ртутьсодержащую лампу любого типа (марки) необходимо тщательно упаковать (завернуть) в бумагу или тонкий мягкий картон, предохраняющие лампы от взаимного соприкосновения и случайного механического повреждения.
6. Передача отхода специализированным предприятиям для обезвреживания
Передача отработанных ртутьсодержащих ламп на обезвреживание (демеркуризацию) осуществляется в соответствии с договором, заключенным со специализированным предприятием, имеющим лицензию на деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке опасных отходов.
Запрещается:
o уничтожение, выброс в контейнер с твердыми бытовыми отходами или передача отработанных ртутьсодержащих ламп, подлежащих демеркуризации физическим или юридическим лицам, не имеющим лицензии на деятельность по сбору, использованию, обезвреживанию, транспортировке, размещению опасных отходов;
o размещение отработанных ртутьсодержащих ламп на полигонах и свалках твердых бытовых отходов.
Перед погрузкой отработанных ртутьсодержащих ламп в транспортное средство проверяют правильность, целостность и соответствие их транспортной упаковки требованиям, перечисленным в разделе 6 настоящей инструкции. При необходимости исправляют недостатки, только после этого приступают к погрузочным работам.
При погрузке отработанных ртутьсодержащих ламп необходимо учитывать метеорологические условия. Запрещается погрузка отработанных ртутьсодержащих ламп во время дождя или грозы. При гололеде места погрузки должны быть посыпаны песком.
Работы по погрузке отработанных ртутьсодержащих ламп должны осуществляться в присутствии лица, ответственного за ООС.
В местах, отведенных под погрузку отработанных ртутьсодержащих ламп, не допускается скопление людей.
Запрещается:
· бросать, ударять, переворачивать упаковки (коробки, ящики) с отработанными ртутьсодержащими лампами вверх дном или на бок;
· повреждать любым способом транспортную тару, в которую упакованы отработанные ртутьсодержащие лампы;
· размещать на упаковках (коробках, ящиках) с отработанными ртутьсодержащими лампами иные виды грузов;
· курить при проведении погрузки отработанных ртутьсодержащих ламп.
Задача 2
Определить годовое количество загрязняющих веществ, выбра- сываемых в атмосферу, при движении автомобилей по дорогам. В качестве за- грязняющих веществ принять угарный газ (СО), углеводороды (несгоревшее топливо СН), окислы азота (NOх ), сажу (С) и сернистый газ (SO2).
Зил 130 Бензин
| Тx дней | Tm дней | L.км |
Mo=(mm*Tm+mx*Tx)*L*10^-6, m/год
Mo= (2,3*130+2,8*230)*150*10^-6 = 141450*10^-6, m/год для СО
Mo= (0,6*130+0,7*230)*150*10^-6, = 35850*10^-6, m/год для СН
Mo= (2,2*130+2,2*230)*150*10^-6, = 118800*10^-6, m/год для NOx
Mo= (0,33*130+0,41*230)*150*10^-6 = 20580*10^-6, m/год для SO2
Задача 3
Задание. Определить годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548. Исходные данные для расчета в табл. 4.
Табл. 4
| Влажность горной массы | К1 | Скорость ветра в районе работ | К2 | Высота разгрузки горной массы | К3 | Часовая произ-води-тель-ность | Время смены | Число смен в сутки | Количество рабочих дней в году |
| φ | V | H | Q | tсм | N | Tг | |||
| % | м/с | м | т/ч | час | шт | дн | |||
| 5,8 | 1,0 | 6,3 | 1,4 | 0,6 |
Решение. Годовое количество пыли, выделяющейся при работе экскаваторов, рассчитывается по формуле.
Mn=K1*K2*K3*Д*Q* tсм *N* Tг *10-6 , т/год
Где K1 – коэффициент, учитывающий влажность перегружаемой горной породы;
K2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра в районе ведения экскаваторных работ;
K3 – коэффициент, зависящий от высоты падения горной породы при разгрузке ковша экскаватора в автомобиль;
Д – удельное выделение пыли с тонны перегружаемой горной породы, принимается равной 3,5 г/т;
Q – часовая производительность экскаватора, т/час;
tсм - время смены, час;
N- количество смен в сутки, шт;
Tг- количество рабочих дней в году, дн.
1,0*1,4*0,6*3,5*1200*8*3*220*10-6 =18,62 т/год
Ответ: Годовое количество пыли, выбрасываемой в атмосферу при погрузке горной породы в автосамосвал БеЛАЗ 548 составляет 18,62784 т/год.
Задача 4
«Интегральная оценка качества атмосферного воздуха»
Задание. Промышленное предприятие выбрасывает в атмосферу несколько загрязняющих веществ с концентрациями в приземном слое Сi
Требуется: 1) определить соответствие качества атмосферного воздуха требуемым нормативам; 2) оценить степень опасности загрязнения воздуха, если оно есть; 3) при высокой степени опасности определить меры по снижению загрязнения воздуха. Исходные данные приведены в таблице 5.
Табл. 5
| Загрязняющие вещества, i | Концентрация, Сi, мг/м | Среднесуточная концентрация, мг/м3 | Класс опасности |
| окись углерода | 2,0 | 3,0 | |
| гексан | 50,5 | 60,0 | |
| формальдегид | 0,03 | 0,012 | |
| двуокись азота | 0,2 | 0,04 |
Решение. Для решения задачи рекомендовано использовать индекс суммарного загрязнения воздуха (Jm), который рассчитывается по формуле:
Jm=Σ(Сi*Ai)qi
где Сi– концентрация i-го вещества в воздухе; Аi – коэффициент опасности i-го вещества, обратный ПДК этого вещества: Аi = 1/ПДК; qi – коэффициент, зависящий от класса опасности загрязняющего вещества: q=1,5; 1,3; 1,0; 0,85 соответственно для 1-го, 2-го, 3-го и 4-го классов опасности.
Степень опасности загрязнения воздуха оценить по таблице 6:
Табл. 6
| Jm | Условная степень опасности загрязнения воздуха |
| Jm ≤1 | Воздух чистый |
| 1<Jm≤6 | Воздух умеренно загрязненный |
| 6<Jm≤11 | Высокая опасность загрязнения воздуха |
| 11<Jm≤15 | Очень опасное загрязнение |
| Jm>15 | Чрезвычайно опасное загрязнение |
Jm =(2*1/3)0,85+(50,5*1/60)0,85+(0,03*1/0,012)1,3+(0,2*1/0,04)1,3= 12,96
11<Jm≤15 - Очень опасное загрязнение
Ответ: Степень опасности загрязнения воздуха – очень опасное загрязнение.
Меры по снижению загрязнения воздуха:
В отношении промышленных предприятий основной мерой является снижение всех видов отходов за счет совершенствования технологии. Замена токсичных исходных продуктов на нетоксичные - отказ от фреонов, асбеста, хлороводородных органических соединений. Переход на замкнутые циклы, очистка от вредных выбросов, прежде всего газовых. В настоящее время степень очистки выбросов предприятий РФ от твердых частиц превышает 90%, а от газов - около 30%. Очень важна оптимизация размещения предприятия. Нерационально размещать предприятия слишком далеко от источников сырья и мест сосредоточения рабочей силы - это чревато ростом выбросов от транспорта. Вместе с тем, необходимо выдержать требуемые санитарно-защитные зоны (СЗЗ), которые составляют для чрезвычайно опасных предприятий - 1 км, для предприятий 2 и 3 классов - соответственно 500 и 300 м, а для 4 и 5 классов, к которым относится большая часть предприятий железнодорожного транспорта и машиностроения - 100 и 50 м.
Для многих городов России превалирующими являются выбросы автотранспорта. Пути снижения вредного воздействия этих выбросов следующие. Отказ от этилированного бензина, в котором имеются присадки триэтилсвинца для устранения опасности детонации при высоких степенях сжатия смеси в двигателях внутреннего сгорания, для исключения выбросов соединений свинца и уменьшения непредельных углеводородов. Переход на газ или неэтилированный бензин снижает токсичность в 18-22 раза. Повышение полноты сгорания за счет автоматического управления процессом, специальных систем и регулировок сказывается на расходе бензина. Замена карбюраторных двигателей, где это возможно, дизельными, дающими менее вредные выбросы. Развитие электротранспорта, перевод общественного транспорта на электрическую тягу там, где нет дефицита энергии.
Задача 5