Часть 2. Природопользование и охрана окружающей среды

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 5

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

В связи с необходимостью сохранения окружающей природной среды, благоприятной среды обитания человека, природно-ресурсного потенциала и обеспечения экологической безопасности, на государственном уровне выработана система ограничений в хозяйственной и иной деятельности, закрепленная в различных нормах, требованиях и стандартах.

Общей целью выполнения лабораторных работ является подготовка будущих специалистов и бакалавров к современным требованиям, предъявляемым к конкурентоспособному выпускнику на рынке труда.

Лабораторные работы направлены на формирование у будущего выпускника навыков и компетенций по решению конкретных проблем по охране окружающей среды, установленных государством для любых лиц, занятых в осуществлении хозяйственной и иной деятельности, а так же формировании достаточного представления о правах, обязанностях и механизмах регулирования на уровне всех заинтересованных сторон в области сохранения благоприятной окружающей среды, рационального использования природных ресурсов и обеспечения экологической безопасности.

Разработанные задания являются упрощенной версией реальных случаев и проектов. Не смотря на значительную степень упрощения данных задач, их разбор позволяет сформировать методический подход к комплексному решению возникающих вопросов, ознакомиться со структурой действующего природоохранного законодательства, а при более глубоком рассмотрении, разобрать вопросы ответственности за невыполнение требований, эффективности природоохранных мероприятий при осуществлении хозяйственной и иной деятельности.

Данные работы носят характер лабораторных работ в связи с тем, что их выполнение связано с использованием ПЭВМ и специального программного обеспечения, бесплатно представляемого государством.

Требования к оформлению результатов лабораторных работ

Отчет по каждой лабораторной работе должен содержать:

1. Титульный лист по установленной форме (Приложение 1);

2. Цели и задачи работы;

3. Исходные данные – для варианта (по номеру зачетной книжки);

4. Результаты расчетов, оформленные в табличном и текстовом виде;

5. Выводы;

6. Список используемых источников, оформленный согласно общепринятым требованиям (Приложение 2).

Оформление отчета осуществляется в печатном виде в соответствии с установленными в университете требованиями (Приложение 3). В целях ресурсосбережения допускается печать отчета на обеих сторонах листа.

10. Лабораторная работа №1 – Определение качественных характеристик негативного воздействия на состояние окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления

Цель работы: закрепление на практическом уровне навыков определения качественных характеристик негативного воздействия на состояние окружающей среды при обращении с отходами производства и потребления.

Задачи: ознакомление с нормативно-правовой базой в области охраны окружающей среды; освоение навыков выявления источников негативного воздействия на состояние окружающей среды; освоение расчетного метода определения класса опасности отходов для окружающей природной среды.

Материалы, оборудование и программное обеспечение: ПЭВМ с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»; программный табличный процессор.

Исходные данные: результаты количественного химического и морфологического анализа отходов производства и потребления. Выбор варианта осуществляется в соответствии с последней цифрой в зачетной книжке:

Отход 1: Химический состав отхода, образующегося в результате замены осветительных приборов

Отход 2: Химический состав отхода, образующегося в результате уборки внешней территории

Отход 3: Химический состав отхода, образующегося в результате обслуживания и уборки офисных помещений

Отход 4: Химический состав отхода грунта, образующегося в результате снятия поверхностного слоя

Отход 5: Химический состав отхода грунта, вытесненного при проведении землеройных работ

Отход 6: Химический состав отхода аккумуляторов с не слитым электролитом

№ п/п	Компонент отхода	Концентрация, %
1	Свинец	12,85%
2	Сурьма	0,54%
3	Свинца сульфат	6,95%
4	Свинца диоксид	8,69%
5	Свинца сульфид	2,97%
6	Серная кислота	15,56%
7	Вода дистиллированная	9,27%
8	Поливинилхлорид	33,17%
9	Полипропилен	10,00%

10.1. Краткие теоретические сведения

Класс опасности отхода для окружающей природной среды (ОПС) – основная качественная характеристика отхода, которая зависит от содержания в нем вредных веществ.

Содержание отдельно взятого вещества в единице массы отхода называется его концентрацией, измеряется в миллиграммах на килограмм отхода (мг/кг) и обозначается как C_i, где i – компонент отхода.

Отходы производства и потребления (далее – отходы) – вещества или предметы, которые образованы в процессе производства, выполнения работ, оказания услуг или в процессе потребления. (рис. 1)

Рисунок 1 – Процесс образования отходов

Отходы в зависимости от степени негативного воздействия на окружающую среду подразделяются в соответствии с критериями, установленными федеральным органом исполнительной власти [27], осуществляющим государственное регулирование в области охраны окружающей среды, на пять классов опасности:

I класс – чрезвычайно опасные отходы;

II класс – высокоопасные отходы;

III класс – умеренно опасные отходы;

IV класс – малоопасные отходы;

V класс – практически неопасные отходы.

Вредные свойства отхода зависят от его происхождения, состояния, агрегатного состояния и физической формы.

Инвентаризация отходов – процесс выявления, учета и формирования номенклатуры отходообразующих процессов, перечня образующихся отходов, их качественных и количественных свойств. Перечень отходов формируется в соответствии с федеральным классификационным каталогом отходов.

Федеральный классификационный каталог отходов (далее – ФККО) включает перечень видов отходов, находящихся в обращении в Российской Федерации и систематизированных по совокупности классификационных признаков: происхождению, условиям образования (принадлежности к определенному производству, технологии), химическому и (или) компонентному составу, агрегатному состоянию и физической форме.

Конкретные виды отходов представлены в ФККО по наименованиям, а их классификационные признаки и классы опасности – в кодифицированной форме по 11-значной системе.

Вид отходов отображается в федеральном классификационном каталоге отходов следующим образом:

Код вида отходов имеет 11-значную структуру:

Кодирование классификационных признаков вида отходов в ФККО осуществляется следующим образом:

× блок,

×× тип,

××× подтип,

××× ××× группа,

××× ××× ×× подгруппа,

××× ××× ×× ×× позиция.

Для кодирования блоков, типов и подтипов, соответственно, используются цифры с 1 до 9; групп – с 1 по 999; подгрупп – с 1 по 99.

Девятый и десятый знаки 11-значного кода используются для кодирования агрегатного состояния и физической формы вида отходов: 00 – данные не установлены; 01 – твердый; 02 – жидкий; 03 – пастообразный; 04 – шлам; 05 – гель, коллоид; 06 – эмульсия; 07 – суспензия; 08 – сыпучий; 09 – гранулят; 10 – порошкообразный; 11 – пылеобразный; 12 – волокно; 13 – готовое изделие, потерявшее потребительские свойства; 99 – иное.

Одиннадцатый знак 11-значного кода используется для кодирования класса опасности вида отходов в зависимости от степени негативного воздействия на окружающую среду: 0 – для блоков, типов, подтипов, групп, подгрупп и позиций классификации отходов; 1 – I-й класс опасности; 2 – II-й класс опасности; 3 – III-й класс опасности; 4 – IV-й класс опасности; 5 – V-й класс опасности[1].

Подтверждение принадлежности отхода к определенному классу опасности для ОПС – обязательное требование законодательства РФ, необходимое для паспортизации вредных свойств отхода.

Подтверждение принадлежности к классу опасности осуществляется экспериментальным и расчетным методами.

Расчет класса опасности отхода для окружающей природной среды осуществляется согласно положениям Приказа №511 [27] по приведенному ниже алгоритму.

Для отдельного компонента отхода (для каждого вещества, составляющего отдельный отход) производятся расчеты:

Шаг 1. Проверяется, представлено ли в Приложении 2 к Приказу 511 значение коэффициента степени опасности для i‑того компонента опасного отхода для ОПС W_i, мг/кг.

Таблица 1 – Коэффициенты W для отдельных компонентов опасных отходов (выдержка из Приложения 2 к Приказу 511)

Если компонент представлен в Приложении 2, то его значение записывается для дальнейших расчетов (шаг 7), и рассматривается следующий компонент отхода.

Если компонент не представлен в Приложении 2, то необходимо перейти к следующему шагу.

Шаг 2. Проверяется, относится ли компонент отхода к веществам, описанным в п. 13 Приказа 511:

Компоненты отходов, состоящие из таких химических элементов как кислород, азот, углерод, фосфор, сера, кремний, алюминий, железо, натрий, калий, кальций, магний, титан в концентрациях, не превышающих их содержание в основных типах почв, относятся к практически неопасным компонентам со средним баллом (X_i) равным 4 и, следовательно, коэффициентом степени опасности для ОПС (W_i) равным 10⁶.

В данном случае можно выделить следующие неопасные компоненты:

Таблица 2 – Пример неопасных компонентов отходов, естественным образом составляющих почву

* – если содержание компонента в отходе не превышает его содержание в основных типах почв (например для железа – 3,6%, для алюминия – 8%).

Компоненты отходов природного органического происхождения, состоящие из таких соединений, как углеводы (клетчатка, крахмал и иное), белки, азотсодержащие органические соединения (аминокислоты, амиды и иное), то есть веществ, встречающихся в живой природе, относятся к классу практически неопасных компонентов со средним баллом (X_i) равным 4, и, следовательно, коэффициентом степени опасности для ОПС (W_i,) равным 10⁶.

Если анализ химического состава отхода показал, что отход целиком состоит из природного растительного или животного органического вещества и не содержит опасных компонентов, то к нему применим пункт 13, абзац 2 Приказа 511. Такие виды отходов относятся к практически неопасным с относительным параметром опасности Х = 4 и, следовательно, коэффициентом степени опасности для окружающей природной среды W = 10⁶.

Если отход помимо природной растительной или животной органической составляющей содержит вещество, придающее ему определенные опасные свойства, то коэффициент степени опасности (W) для части отхода, состоящей только из растительной или животной органики, будет равен 10⁶.

Таблица 3 – Пример неопасных компонентов растительного происхождения

Для видов отходов, которые целиком состоят из природных минеральных ( или подобным им ) веществ, применяется пункт 13, абзац 1 Приказа 511 (т.е. Х=4 и W=10⁶). К таким видам отходов относятся:

Таблица 4 – Неопасные отходы и компоненты минерального происхождения и приравненные к ним

Если отход помимо природной минеральной составляющей содержит вещество, придающее ему определенные опасные свойства, то коэффициент степени опасности для части отхода, состоящей только из неопасной минеральной части в табл. 4 (W) будет равен 10⁶.

Для остальных компонентов отходов показатель степени опасности для ОПС рассчитывается по ниже представленному порядку.

Шаг 3. Для остальных компонентов выясняются величины (x _j), которые соответствуют первичным показателям опасности компонента отхода (табл. 5). Параметры x _j определяются путем сравнения сведений об опасном свойстве отхода из нормативно-правовых источников с соответствующим критерием в Приказе 511 [27].

В числе свойств об опасных свойствах отхода присутствуют:

Таблица 5 – Перечень оцениваемых свойств компонентов отхода

№ п/п	Первичные показатели опасности компонента отхода	Степень опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода				Степень опасности компонента отхода для ОПС по каждому компоненту отхода
		1	2	3	4
1.	ПДКП (ОДК), мг/кг.	<1	1-10	10,1-100	>100	Предельно-допустимый уровень содержания веществ в почве, где ПДКП (мг/кг) – предельно-допустимая концентрация вещества в почве; ОДК – ориентировочно допустимая концентрация.
2.	Класс опасности в почве.	1	2	3	не установ,	Приводится в государственном стандарте.
3.	ПДКВ (ОДУ, ОБУВ), мг/л.	<0,01	0,01-0,1	0,11-1	>1	Предельно-допустимый уровень содержания веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового значения, где ПДКВ (мг/л) – предельно-допустимая концентрация вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования; ОДУ – ориентировочно-допустимый уровень содержания веществ в воде водных объектов; ОБУВ – ориентировочный безопасный уровень воздействия.
4.	Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования	1	2	3	4	Приводится в нормативном документе в месте с соответствующим нормативом качества.
5.	ПДКР.Х. (ОБУВ), мг/л.	<0,001	0,001-0,01	0,011-0,1	>0,1	Предельно-допустимый уровень содержания веществ в воде водных объектов рыбохозяйственного значения, где ПДКР.Х.(мг/л) – предельно-допустимая концентрация вещества в воде водных объектов рыбохозяйственного назначения.
6.	Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования.	1	2	3	4	Приводится в нормативном документе в месте с соответствующим нормативом качества.
7.	ПДКС.С.(ПДКм.р.,ОБУВ), мг/м3.	<0,01	0,01-0,1	0,11-1	>1	Предельно-допустимый уровень содержания веществ в атмосферном воздухе, где ПДКС.С. (мг/м3) – предельно-допустимая концентрация вещества среднесуточная в атмосферном воздухе населенных мест; ПДКМ.Р. (мг/м3) - предельно-допустимая концентрация вещества максимально разовая в воздухе населенных мест.
8.	Класс опасности в атмосферном воздухе.	1	2	3	4	Приводится в нормативном документе в месте с соответствующим нормативом качества.
9.	ПДКПП (МДУ, МДС), мг/кг.	<0,01	0,01-1	1,1-10	>10	Предельно-допустимый уровень содержания веществ в продуктах питания, где ПДКПП – предельно-допустимая концентрация вещества в продуктах питания; МДУ – максимально допустимый уровень; МДС – максимально допустимое содержание вещества в продуктах питания.
10.	.	>5	5-2	1,9-1	<1	Водно-миграционный показатель, где S (мг/л) – растворимость компонента отхода (вещества)в воде при 20°С.
11.	.	>5	5-2	1,9-1	<1	Воздушно-миграционный показатель для воздуха рабочей зоны, где СНАС (мг/м3) - насыщающая концентрация вещества в воздухе при 20°С и нормальном давлении; ПДКР.З. (мг/м3) - предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны.
12.	или .	>7	7-3,9	3,8-1,6	<1,6	Воздушно-миграционный показатель для атмосферного воздуха.
13.	lg KOW(октанол/вода).	>4	4-2	1,9-0	<0	– коэффициент липофильности, т.е. соотношение двух равновесных концентраций вещества, растворенного в двухфазной системе, состоящей из двух практически не смешивающихся растворителей, где Cн-октанол – концентрация вещества, растворенного в октаноле, Cвода – концентрация вещества, растворенного в воде.
14.	LD50, мг/кг.	<15	15-150	151-5000	>5000	Средняя смертельная доза вещества, вызывающая гибель 50% всех взятых в опыт лабораторных животных при однократном пероральном (с пищей) введении в унифицированных условиях.
15.	LC50, мг/м3.	<500	500-5000	5001-50000	>50000	Средняя смертельная концентрация вещества, вызывающая гибель 50% всех взятых в опыт лабораторных животных при однократном ингаляционном введении (вдыхании) в унифицированных условиях.
16.	LC50(водн), мг/л 96ч.	<1	1-5	5,1-100	>100	Средняя смертельная концентрация вещества в воде, вызывающая гибель 50% всех взятых в опыт гидробионтов (дафний, рыб) через 96 часов.
17.	.	<0,1	0,01-1,0	1,0-10	>10	Биодисперсность или биологическая диссимиляция, где БПК5 – биологическое потребление кислорода за 5 суток; ХПК – химическое потребление кислорода.
18.	Персистентность (трансформация в окружающей природной среде).	Образование более токсичных продуктов, в т.ч. обладающих отдаленными эффектами или новыми свойствами	Образование продуктов с более ярко выраженным влиянием других критериев опасности	Образование продуктов, токсичность которых близка к токсичности исходного вещества	Образование менее токсичных продуктов	Способность вещества преобразовываться в или более, или менее токсичные продукты.
19.	Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке).	Выраженное накопление во всех звеньях	Накопление в нескольких звеньях	Накопление в одном из звеньев	Нет накопления	Способность вещества накапливаться в одном или нескольких звеньях пищевой цепочки.

Шаг 4. В перечень показателей, используемых для расчета W_i, включается показатель информационного обеспечения для учета недостатка информации по первичным показателям степени опасности компонентов отхода для ОПС. Показатель информационного обеспечения рассчитывается путем деления числа установленных показателей (n) на 12 (N – количество наиболее значимых первичных показателей опасности компонентов отхода для ОПС).

, (1)

где I – показатель обеспеченности информацией об опасных свойствах компонента отхода;

n – количество известных свойств компонента отхода;

N – количество наиболее значимых первичных показателей опасности компонентов отхода для ОПС ( ).

Баллы присваиваются следующим диапазонам изменения показателя информационного обеспечения:

Таблица 6 – Критерии оценки показателя информационного обеспечения

Таким образом, для расчета X_i к известному количеству (n) показателей x_j (j = 1,…,n) добавляется еще один показатель x_n+1, зависящий от показателя информационного обеспечения I.

Шаг 5. , (2)

где X_i – относительный параметр опасности компонента отхода для ОПС;

x_i – степени опасности компонентов отхода для ОПС в различных природных средах, балл (исходная величина, получаемая посредством критериальной оценки свойств компоненты отхода из справочных данных);

x _{n +1} – степень недостатка информации по первичным показателям степени опасности компонентов отхода для ОПС.

Шаг 6. , (3)

где Z_i – промежуточный параметр.

Шаг 7. , (4)

, (5)

где W_i – коэффициент степени опасности i‑того компонента опасного отхода для ОПС, мг/кг.

Шаг 8. , (6)

где K_i – показатель степени опасности компонента отхода для ОПС, мг/кг;

C_i – концентрация i‑го компонента в опасном отходе, мг/кг отхода.

Далее шаги 3-8 повторяются для каждого компонента отхода, для которого K_i не представлены в приложении 2 к приказу 511.

После нахождения показателей степени опасности всех компонентов отхода для ОПС, выполняется следующий шаг.

Шаг 9. , (7)

где K – показатель степени опасности отхода для ОПС.

Шаг 10. Полученное значение K сравнивается с табличными данными (табл. 7).

Таблица 7 – Критерии отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды расчетным методом

Шаг 11. Рассматриваемому отходу присваивается класс опасности для ОПС от 1 до 5.

В ходе настоящей работы достаточно использовать первые 8 из 19 показателей, приведенных в табл. 5. Сведения о них содержатся в следующих нормативных документах:

Таблица 8 – Перечень нормативно-правовых актов, содержащих сведения об опасности компонентов отходов для ОПС

Если для компонента не представлено какое либо свойство, то оно не учитывается в расчетах. Т.е. если известно, например, 6 из 8 свойств, то оценка класса опасности отхода для ОПС ведется только по ним.

Минимальное количество показателей для расчетов представлено в Приложении 4.

Ход работы

10.2.1. Инвентаризация отходообразующих процессов

В ходе выполнения работы в первую очередь выявляются отходообразующие процессы (процессы и работы, в результате которых образуются отходы производства и потребления) и определяется перечень отходов по утвержденному Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО) [28]. В ходе инвентаризации заполняется ведомость (табл. 9). Выдержки из ФККО представлены в Приложении 5.

Таблица 9 – Инвентаризация отходообразующих процессов

Примечание: графы 3 и 4 заполняются в соответствии с ФККО

Инвентаризация проводится каждым обучающимся для всех видов отходов, представленных в задании.

10.2.2. Определение качественных характеристик отходов

В реальных условиях от каждого определенного отхода отбирается проба, доставляется в аккредитованную лабораторию, которая по результатам морфологических, химических анализов или биотестирования представляет заключение о составе и свойствах отхода, выраженное в протоколах количественного химического анализа (КХА), морфологического состава или протоколе биотестирования.

В условиях настоящей лабораторной работы на каждый вид отхода по вариантам представлены протоколы КХА.

Если химический состав в разных протоколах представлен в разных единицах измерения (такое возможно при заказе исследований в разных лабораториях), то его необходимо привести к общим величинам (табл. 10).

Таблица 10 – Химический состав отходов

Перевод процентной концентрации (%) к массовой (мг/кг) осуществляется перемножением процентной доли на 10 000: в 1 кг содержится 1 000 000 мг – 100%, следовательно .

10.2.3. Расчет класса опасности отходов для окружающей среды

Расчет класса опасности производится согласно Критериям отнесения опасных отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденных приказом Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 15 июня 2001 г. № 511 (далее – Приказ 511). [27]

В ходе определения класса опасности сравниваются фактические концентрации каждого компонента отхода с его коэффициентом степени опасности для окружающей среды. По сумме этих отношений определяется класс опасности. В качестве сравниваемых показателей в рамках настоящей работы достаточно использовать первые 8 из 19, приведенные в таблице 5. В процессе расчетов класса опасности отходов данные сводятся в форму табл. 11. Обязательным требованием при определении расчетных показателей, несоблюдение которого приводит к отказам в согласовании гос. органами, является указание литературного источника данных, принимаемых для расчета.

На основании выполнения работы делается вывод, в котором перечисляются выявленные виды отходов с указанием их классификационного кода и класса опасности.

Таблица 11 – Расчет класса опасности отхода для окружающей среды

Примечания: все условные обозначения и сокращения соответствуют аналогичным в Приказе 511

10.3. Контрольные вопросы к лабораторной работе №1