Контрольная работа по «Экологии»

Задача № 1. При сжигании угля на ТЭЦ и на мусоросжигательном заводе с золой происходит значительный выброс ТМ. Используя исходные данные, оцените суммарную эмиссию токсикантов по трем классам опасности за расчетный период

 

Дано:

Исходные данные:
Расчетный период, t, мес.	6
Расход угля на ТЭЦ, тыс.m1, т/сут.	7
Масса сжигаемого мусора, m2, т/сут	1,8

 

Решение

 

1. Рассчитать количество токсинов (кг) по группам опасности при работе ТЭЦ:

 

M1i = 30 g1i m1t,

 

где

g1i – удельный выброс i-го металла, мг/кг топлива;

m1 – Расход угля на ТЭЦ, т/сут;

t – Расчетный период, мес.

 

для I группы опасности:

 

Мышьяк M1i = 30 * 490 * 7 * 6 = 617 400 * 103 кг

Бериллий и Кадмий M1i = 30 * 30 * 7 * 6 = 37 800 * 103 кг

Свинец M1i = 30 * 2100 * 7 * 6 = 2 646 000 * 103 кг

Ртуть M1i = 30 * 5 * 7 * 6 = 6 300 * 103 кг

Цинк. M1i = 30 * 2800 * 7 * 6 = 3 528 000 * 103 кг

оценим суммарную эмиссию M1i = 617 400 + 37 800 + 2 646 000 + 6 300 + 3 528 000 = 6 835 500 * 103 кг

для II группы опасности:

 

Хром M2i = 30 * 370 * 7 * 6 = 466 200 * 103 кг

Кобальт M2i = 30 * 40 * 7 * 6 = 50 400 * 103 кг

Медь M2i = 30 * 300 * 7 * 6 = 378 000 * 103 кг

 

оценим суммарную эмиссию M2i = 466 200 + 50 400 + 378 000 = 894 600 * 103 кг

для III группы опасности:

Барий M3i = 30 * 1900 * 7 * 6 = 2 394 000 * 103 кг

Стронций M3i = 30 * 1800 * 7 * 6 = 2 268 000 * 103 кг

Ванадий M3i = 30 * 850 * 7 * 6 = 1 071 000 * 103 кг

оценим суммарную эмиссию M3i = 2 394 000 + 2 268 000 + 1 071 000 = 5 733 000 * 103 кг

оценим суммарную эмиссию токсикантов по трём классам опасности:

 

Mi = 6 835 500 + 894 600 + 5 733 000 = 134 631 000 * 103 кг

 

2. Рассчитать количество токсинов (кг) по группам опасности при работе мусоросжигательного завода

для I группы опасности:

 

Мышьяк M1i = 30 * 1890 * 1,8 * 6 = 612 360 * 103 кг

Бериллий M1i = 30 * 4 * 1,8 * 6 = 1 293 * 103 кг

Кадмий M1i = 30 * 500 * 1,8 * 6 = 162 000 * 103 кг

Свинец M1i = 30 * 20000 * 1,8 * 6 = 6 480 000 * 103 кг

Ртуть M1i = 30 * 130 * 1,8 * 6 = 42 120 * 103 кг

Цинк. M1i = 30 * 48000 * 1,8 * 6 = 15 552 000 * 103 кг

 

оценим суммарную эмиссию M1i = 612 360 + 1 293 + 162 000 + 6 480 000 + 42 120 + 15 552 000 = 22 849 773 * 103 кг

для II группы опасности:

 

Хром M1i = 30 * 650 * 1,8 * 6 = 210 600 * 103 кг

Кобальт M1i = 30 * 140 * 1,8 * 6 = 45 360 * 103 кг

Медь M1i = 30 * 1450 * 1,8 * 6 = 469 800 * 103 кг

 

оценим суммарную эмиссию M2i = 210 600 + 45 360 + 469 800 = 725 760 * 103 кг

для III группы опасности:

 

Барий M1i = 30 * 2100 * 1,8 * 6 = 680 400 * 103 кг

Стронций M1i = 30 * 290 * 1,8 * 6 = 93 960 * 103 кг

Ванадий M1i = 30 * 160 * 1,8 * 6 = 51 840 * 103 кг

 

оценим суммарную эмиссию M3i = 680 400 + 93 960 + 51 840 = 826 200 * 103 кг

оценим суммарную эмиссию токсикантов по трём классам опасности:

 

Mi = 22 849 773 + 725 760 + 826 200 = 24 401 733 * 103 кг

 

3. Определим количество образовавшихся за год при сжигании мусора шлаков, если известно, что из 3,5 т мусора получается 1 т шлаков. Количество дней работы мусоросжигательного завода – 320.

 

1 т шлаков = 3,5 т мусора

Х т шлаков = 24 401 733 000 т мусора

Х = 24 401 733 000 * 1 / 3,5 = 6971923, 714 т шлаков

320 суток = 180 суток (период 6 месяцев),

320 суток = 180 суток

6971923, 714 т = Х т шлаков

Х = 180 * 6971923, 714 / 320 = 3921707,089 т шлаков

 

Вывод. МСЗ производит за период 6 месяцев 3921707,089 т шлаков и токсикантов Mi = 24 401 733 * 103 кг

Повсеместно существует заблуждение, что сжигаемый мусор просто исчезает. На самом деле он всего лишь видоизменяется. По большому счету, мусоросжигательные заводы представляют собой производства по «изготовлению» токсичных отходов из сравнительно безопасных материалов. В их выбросах содержится диоксин, продукт сгорания пластика и чрезвычайно опасное канцерогенное вещество. Безусловно, пластик и другие ему подобные соединения приносят пользу человечеству. Но диоксины — смертельны. Они являются наиболее канцерогенными химическими элементами, известными науке. По данным Управления по охране окружающей среды США (EPA), диоксины — в 300 000 раз более сильные канцерогены, чем ДДТ, использование которого было запрещено в США в 1972 году. Невозможно прикрыть или приукрасить разрушительное действие диоксинов на людей и окружающую среду. Недавние исследования подтвердили, что диоксины вызывают рак, разрушение репродуктивной функции у взрослых, уродства и проблемное развитие у детей, а также развал иммунной системы. Диоксины могут вызывать эти нарушения в количествах в сотни тысяч раз меньших, чем большинство опасных химических элементов.

Однако ученые из Лаборатории аналитической экотоксикологии при Российской академии наук пишут, что существующий норматив безопасного уровня диоксинов говорит только о том, что человек, подвергающийся воздействию в пределах этого уровня, не заболеет немедленно. Но так как диоксин накапливается в организме и его практически невозможно вывести, то рано или поздно здоровье человека будет серьезно ослаблено. Они заканчивают свой доклад заключением: «Безопасного уровня диоксинов нет». Как выглядит человек, отравившийся диоксином, известно всем: именно этот яд, по заключению экспертов, стал причиной болезни президента Украины Ющенко. Мы помним, каким красавцем он был и что стало с ним после болезни. Если президента, скорее всего, отравили намеренно, то нас, простых людей, травят «нечаянно», просто не информируют о вреде этого вещества, успокаивают рассказами о «безопасных нормативах». Это дает возможность сэкономить сегодня, а завтра — хоть потоп.

 

Задача № 2. В сертифицированной лаборатории, определяющей качество продуктов питания, получены следующие данные по содержанию тяжелых металлов в пересчете на 100 г навески. Охарактеризуйте наличие ТМ с точки зрения допустимости употребления продуктов человеком, используя сведения о ПДК.

Дано:

 

Токсиканты, мг	Содержание в 100 г продукта	Норма ПДК в продукте, мг/кг
Свинец Pb	0,05	1
Кадмий Cd	0,01	0,2
Мышьяк As	0,4	5
Ртуть Hg	0,1	0,4
Медь Cu	0,7	10
Цинк Zn	3	40
Продукт питания	Рыба морская, мороженая

 

 

Решение

 

1. Значения ПДК приведены в расчете на кг продукта, следовательно содержание токсиканов в 100 гр продукта «Рыба морская, мороженая» следует пересчитать в расчете на кг:

 

Свинец Pb = 0,05 * 10 = 0,5 мг/кг

Кадмий Cd = 0,01 * 10 = 0,1 мг/кг

Мышьяк As = 0,4 * 10 = 4 мг/кг

Ртуть Hg = 0,1 *10 = 1 мг/кг

Медь Cu = 0,7 * 10 = 7 мг/кг

Цинк Zn = 3 * 10 = 30 мг/кг

 

Токсиканты, мг	Содержание в 100 г продукта	Норма ПДК в продукте, мг/кг
Свинец Pb	0,5	1
Кадмий Cd	0,1	0,2
Мышьяк As	4	5
Ртуть Hg	1	0,4
Медь Cu	7	10
Цинк Zn	30	40
Продукт питания	Рыба морская, мороженая

 

2. Превышение значений ПДК по элементу Ртуть (Hg=1мг/кг) на 0,6 мг/кг является основанием для признания продукта бракованным.

Накопление химических элементов во внутренних органах человека приводит к развитию различных заболеваний. Из элементов больше всего в организме человека накапливаются кадмий, хром - в почках, медь - в желудочно-кишечном тракте, ртуть - в центральной нервной системе, цинк - в желудке, двигательном аппарате, мышьяк - в почках, печени, легких, сердечно-сосудистой системе, селен - в кишечнике, печени, почках, бериллий - в органах кроветворения, нервной системе.

Ртуть Hg (Hydrargyrum - жидкое серебро) по своим свойствам резко отличается от других металлов: в нормальных условиях ртуть находиться в жидком состоянии, обладает очень слабым сродством к кислороду, не образует гидроксидов. Это высокотоксичный, кумулятивный (т. е. способный накапливаться в организме) яд. Поражает кроветворную, ферментативную, нервную системы и почки.

В крови снижается количество эритроцитов, в печени и почках развиваются дегенеративные изменения. В желудочно-кишечном тракте возникают сильные воспалительные процессы. При остром отравлении ртутными соединениями отмечаются характерный металлический вкус во рту, слюнотечение, боли в деснах, зубах, животе, жидкие выделения из желудка, содержащие кровь. В дальнейшем вследствие поражения почек наступает полное прекращение мочеотделения, в организме накапливаются вредные вещества, усугубляющие тяжелое состояние, что приводит к смертельному исходу через 5-6 дней, а иногда и ранее.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - количество вредного вещества в окружающей среде, отнесенное к массе или объему ее конкретного компонента, которое при постоянном контакте или при воздействии за определенный промежуток времени практически не влияет на здоровье человека и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства.

Критическую величину нагрузки определяют на основе анализа зависимости доза-эффект: эта зависимость обнаруживает резкий порог токсического воздействия на экосистему, соответствующий определенному значению суммарной нагрузки. Этот порог и может быть принят в качестве экологической критической предельно допустимой нормы воздействия определенной нагрузки на исследованную экосистему.