WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |

Загрязнение атмосферного воздуха связано, в основном, с газообразными выбросами промышленных предприятий, коммунального хозяйства, транспорта, энергетических установок. Состав газообразных выбросов очень разнообразен и может содержать как твердые, так и (или) жидкие компоненты, газообразная составляющая играет роль носителя.

Загрязнение водного бассейна зачастую происходит за счет сброса в водные потоки неочищенных и (или) недостаточно очищенных сточных вод промышленных предприятий, ливнестоков, коммунального и сельского хозяйств.

Загрязнение почв, горных пород, растительного покрова и негативное воздействие на живые организмы, также связано с размещением твердых и жидких отходов, выбросами промышленных предприятий, транспорта, коммунального и сельского хозяйств. Уровень накопления и поведение химических элементов (соединений) в объектах окружающей среды (ОС) связан, главным образом, с их выпадениях из атмосферы и прямого антропогенного воздействия, в том числе строительных, коммунальных, хозяйственных работ и также ряда факторов.

Химическое загрязнение почвенного покрова и горных пород происходит в результате непосредственного воздействия вредных веществ, а также за счет повышенного содержания разных соединений в атмосферном воздухе, природных водах, растительном покрове земли, а, следовательно, оседания веществ на поверхность почвы и проникновения в нижележащие горные породы, что приводит к формированию искусственных геохимических провинций.

В работе подробно написано об использовании, применении меди, цинка, кадмия, никеля и их соединений. Это позволило выявить возможные источники поступления элементов и их соединений в окружающую среду в результате внесения, утечек, неправильного складирования или разрушения продуктов их применения.

При всей неоднозначности ситуации последствия загрязнения окружающей среды могут наблюдаться и, как показывает мировая практика, имеют место не только в ближайшее время, но что иногда более опасно в отдаленные сроки.

Наиболее широкий спектр загрязнителей отличает предприятия, перерабатывающие и использующие цветные металлы (комбинаты цветной металлургии, гальваническое производство, приборостроительные заводы, электро- и радиотехнические), лакокрасочной, текстильной и полимерной промышленности, коммунальные отходы, а также несанкционированные свалки.

Промышленные отходы характеризуются высокими концентрациями токсичных химических элементов, иногда в сотни и тысячи раз превышающими средние содержания этих элементов в земной коре. Вместе с тем наблюдается четкая дифференциация отходов по элементному составу. Например, в металлоабразивной пыли характерные содержания (т.е. среднее содержание в литосфере) превышены по меди в 31 раз, никеля – 14 раз; в осадке очистных сооружений гальванических производств по кадмию регистрируются превышения в 85*103 раза, меди – 34*10 раз, цинку – 21.5*10 раз, никелю – 17*10 раз.

В настоящее время, современное производство вне зависимости от его типа сопровождается формированием комплексных полиэлементных аномалий, проявленных в атмосфере, а, следовательно, и снеговых выпадениях, почве, поверхностных водах и донных отложениях, биосфере. Формы этих аномалий довольно разнообразны. Они зависят от многих факторов. Таких как, специфика производства, метеорологические условий (в основном, от розы ветров), геоморфологические особенности территории, структуры застройки исследуемых районов.

Большие количества свинца содержится в пыли заводов, производящих аккумуляторы, имеет гораздо более низкое значение коэффициента концентрации в пыли предприятий строительных материалов.

Твердые промышленные отходы либо вывозятся на городские свалки, либо подлежат захоронению в пределах города, на территории предприятий или вблизи них. Последний вид захоронения до недавнего времени носил незаконный характер, но на сегодняшний день создан большой круг контролирующих организаций, предотвращающих возможное возникновение нарушений.

В стоках промышленных предприятий, сбрасываемых в городскую канализацию или в водотоки, дренирующие территории района, также наблюдаются высокие концентрации значительного числа химических элементов. Особенно высоким содержанием отличаются стоки предприятий, имеющих в своем составе гальванические цеха. В них регистрируются ураганные концентрации кадмия, меди, цинка (в сотни и тысячи раз выше фоновых). Те стоки, которые по разрешению руководящих органов направляются в поверхностный водоток, значительно чище в связи с использованием полученных расчетных коэффициентов разбавления в струе. Эти стоки характеризуются содержанием меди, кадмия в десять раз и более превышающим фон, и повышенной концентрацией цинка.

К коммунально-бытовым отходам относятся бытовой мусор, канализационный осадок, или осадок городских очистных сооружений поверхностного стока. В таком крупном промышленном городе, как Москва, ежегодно образуется по 0.3 т/чел бытового мусора и канализационного осадка.

По степени концентрации и составу химических элементов бытовой мусор не уступает промышленным отходам, большей частью вывозится на свалки либо в сыром виде, либо после сжигания на специализированных заводах, либо происходит его вторичное использование после сортировки и подготовки.

Технология сжигания мусора на сегодняшний момент не так широко используется, как предполагалось на стадии ее ввода. Это связано с тем, что продукты сжигания бытового мусора содержат широкую ассоциацию химических элементов и такие элементы, как кадмий превышают свое содержание в литосфере в n*100 раз, медь и цинк - в n*10 раз. Особенно обогащены химическими элементами тонкие фракции, попадающие при сжигании бытового мусора в так называемую летучую зону. В пробах, отобранных из пыли, задержанной фильтрами мусоросжигательного завода, были обнаружены тысячекратные превышения кларка концентрации кадмия, стократные - цинка; десятикратные - меди. Очистные установки мусоросжигательного завода работают с расчетным КПД 0.90-0.95. При такой величине коэффициента полезного действия они пропускают довольно значительные абсолютные массы вещества в окружающую среду. Таким образом, коммунальная деятельность может учитываться как весьма значимый источник загрязнения атмосферы, поверхностного водотока, почв, растительных организмов и как следствие горных пород и грунтовых вод химическими элементами, возможно проникание стойких веществ и в межпластовые водоносные горизонты.

Осадок, отделенный от сточных вод городской канализации, накапливается на станциях аэрации. Он вывозится на поля в качестве эффективного удобрения, обогащенного многими химическими элементами. Но у такого направления использования осадка есть оборотная сторона. Проводимые лабораториями по контролю над составом осадка исследования, дают весьма высокие средние коэффициенты концентрации для кадмия, цинка, меди, никеля. Наличие в осадках высоких концентраций таких элементов позволяет считать их сильно загрязненными токсичными металлами.

В очистных сооружениях поверхностного стока скапливаются большие количества донных отложений, которые обозначают широкий круг возможностей по их использованию: засыпка ими оврагов, пониженных частей пойм.

Значительная часть всех отходов теплоэнергетики, образующихся при производстве энергии, связана с работой угольных и мазутных электростанций и состоит из выбросов (газы и золы уноса), твердых отходов (золошлаковые отходы) и стоков. Сжигание топлива на электростанциях является одним из основных источников загрязнения атмосферы населенных пунктов газообразными продуктами сгорания и пылью.

Природные угли содержат целый ряд химических элементов, концентрации которых меняются в широких пределах. За счет происходящего концентрирования при сжигании угля, золошлаковые отходы по сравнению с литосферой обогащена многими элементами. Средние концентрации большинства из них в золе товарных углей близки к кларковым, при их сжигании большинство элементов полностью переходит в золошлаковые продукты сгорания. При этом наблюдается тенденция преимущественного накопления ряда химических элементов в тонких частицах золы, которые не задерживаются очистными сооружениями и переносятся воздушными потоками на большие расстояния. Для примера, выбросы мазутных ТЭЦ отличаются очень высокими содержаниями никеля (6 кг/т); сточные воды угольных ТЭЦ содержат повышенные концентрации меди, цинка.

Приведенные выше данные вынудили московские теплоэнергостанции реконструировать свои мощности и перейти на «сезонное топливо»: весна-лето - осень – в качестве источника производимой энергии используется газ, зимой – газ с мазутом или углем.

На территории города имеются сельскохозяйственных угодья, которыми также не следует пренебрегать при рассмотрении источников загрязнения окружающей среды. Основными источниками загрязнения этого вида деятельности являются фосфатные удобрения и компосты из бытовых отходов, которые в качестве удобрений применяются в сельском хозяйстве и таким образом вовлекаются в искусственные антропогенные потоки миграции вещества, отличающиеся от обычных природных потоков по качественным характеристикам и степени напряженности.

В качестве средств химизации рассматриваются обычно две группы отходов-поставщиков химических элементов: бытовые и промышленные отходы, микроэлементы в минеральных удобрениях. Первые, многократно обогащенные медью, цинком, кадмием и никелем используются как удобрения (в основном, бытовой мусор и осадки очистных сооружений городской канализации, используемые после компостирования). Микроэлементы-примеси в минеральных удобрениях, в основном фосфорных, на ~ 50 % сохраняют ассоциации химических элементов фосфоритов: фтор и тяжелые металлы. Ежегодно в мире производится порядка 20 млн. тонн фосфатных удобрений, что сопровождается огромным количеством отходов, масса которых примерно в три раза больше массы полезных продуктов. В фосфатном сырье присутствует довольно широкая ассоциация элементов, в том числе медь, цинк, кадмий. Накопление токсико-химических элементов, как уже отмечалось выше, в таких жизненно важных средах, как вода, почвы, горные породы, растительные организмы и, как следствие, продукты питания, представляется с медико-гигиенических позиций крайне нежелательным.

В качестве удобрений используются продукты переработки (компосты) хозяйственно-бытовых отходов, представляющие собой бытовой мусор и осадки канализационных стоков. Они характеризуются высокой степенью концентрации химических элементов, в том числе токсичных. При этом из осадка в удобрение переходят все содержащиеся в нем химические элементы, и значительная их часть из бытового мусора. Так, компост из бытового мусора обогащен по сравнению с фоновыми почвами в десятки раз больше цинком и медью.

Осадки полей фильтрации обогащены медью, цинком, кадмием, никелем, их степень концентрации зависит от участия в составе хозяйственно-бытового канализационного стока промышленной составляющей.

Для представления уровня накопления и поступления тяжелых металлов в четвертичные отложения мы уделили внимание содержания тяжелых металлов не в подвижных средах (снеговой покров, поверхностные воды и донные осадки). Помимо этого были рассмотрены геохимические свойства меди, цинка, кадмия и никеля, а также их формы миграции.

Глава 3. Методы отбора, подготовки проб и определения тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, никеля) в вытяжках почв (горных пород) и пробах подземных вод

Отбор проб является одним из наиболее важных этапов в проведении анализа среды и поэтому должен быть проведен с соблюдением всех норм и правил. Отбор пробы зависит от геолого-географических условий местности, физических свойств среды опробования и многих других факторов.

Состав почв и грунтов в пределах мегаполиса подвержен значительным изменениям в пределах небольших расстояний. В связи с этим, отбор проб с поверхности производили по "усредненной сетке". При обследовании на глубину колонки отбор производили с первых 20 см от горизонта, а затем из каждого геолого-литологического слоя, но не реже чем через 1 м. Образцы почвы и грунта при транспортировке помещали в чистые полимерные мешки для предотвращения возможности их повторного загрязнения.

Подготовка проб к анализу. Образцы почв и горных пород доводили до воздушно-сухого состояния в хорошо вентилируемом помещении при комнатной температуре. Из воздушно-сухой объединенной пробы методом квартования брали пробу почвы (горной породы). Высушенные и перебранные образцы растирали в фарфоровой ступке и просеивали через сито. Из полученной пробы брали навески на анализ.

С целью пересчета результата анализа горных пород на абсолютно сухую навеску, проводили определение влажности в исследуемой пробе.

Далее проводилась химическая подготовка проб с использованием минерализации проб в аналитическом автоклаве НПВФ «Анкон-АТ-2» с использованием таких окислителей как азотная кислота и перекись водорода.

Первым этапом при подготовке пробы воды к анализу являлась гомогенизация простым перемешиванием, при наличии в ней мелких частиц проводили их отделение фильтрованием на ацетат целлюлозных фильтрах. Далее, Пробы воды подкислялись азотной кислотой и поступали на анализ с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра.

Определение тяжелых металлов в образцах. При определении химического состава вытяжек, приготовленных из керновых проб и проб воды применяли атомно-абсорбционный спектрофотометр с использованием атомизации подготовленной пробы в пламени «КВАНТ-2А» фирмы НПО «Кортек» в лаборатории комплексного эколого-геохимического исследования ГУП «Мосгоргеотрест». В связи с очень низкими концентрациями кадмия в отобранных образцах, мы использовали проточно-инжекционный блок БПИ-03.

После получения данных по содержанию тяжелых металлов в образцах почвы (грунта) их концентрации пересчитывались на абсолютно сухую навеску. Концентрация измеряемых элементов в пробах воды принимались же без пересчета, что является особенностью данных проб.

Весь процесс от отбора пробы с участка исследования до получения необходимой информации – концентрации элемента в пробе образца, занимает 2 - 4 дней для грунта и 1-2 дня для воды. В случае грунта увеличение времени обработки связано с состоянием образца. Влажный грунт высыхает в естественных условиях достаточно продолжительное время.

В работе приведены широко применяемые в подобных исследованиях методы подготовки проб и определения содержания тяжелых металлов (меди, цинка, кадмия, никеля) в вытяжках почв (горных пород) и подземных водах, которые полностью коррелирует с выбранными нами.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 7 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»