Величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ определяется по формуле 3.1.
Двi = (ПДКпi - Сфi) · 3 · 106 · К1 · К2 · К3 (3.1)
Масса осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов определяется по формуле 3.2.
Мi =(Двi / Ci)103 (3.2)
где Двi - величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ, мг/га; Ci- содержание загрязняющих веществ в осадках сточных вод на сухое вещество, мг/кг; 103 –коэффициент пересчета.
Рассчитав максимально возможные массы внесения осадков сточных вод по каждому из указанных параметров, при расчете количества внесения осадков в почву выбирают минимальную величину и ориентируются на неё. Таким образом, масса осадка сточных вод (Мразм [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния определяется по формуле 3.3.
Мразм=Мi min (3.3)
Определение экономической эффективности внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры.
Удельная экономическая эффективность (Эуд [руб/га]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры определяется по формуле 3.4.
Эуд = 0,001·Q · q · Цзерна (3.4)
где Q - средняя урожайность зерновых в РФ, Q=23 ц/га; q - прирост урожая зерновых культур в среднем в РФ при внесении осадков сточных вод, q=32% ; Цзерна=6000 руб/т - стоимость 1 тонны зерна на 2011 год; 0,001 – коэффициент пересчета.
Экономическая эффективность (Э [руб/год]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры определяется по формуле 3.5.
Э = Эуд · МОСВ / Мразм + МОСВ·Цразм.отх (3.5)
где МОСВ [т/год] – масса осадков сточных вод за год в конкретных населенных пунктах (табл.3.9); Мразм [т/га] -масса осадка сточных вод для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния; Цразм.отх= 500 руб./т - стоимость размещения 1 тонны отходов на полигоне.
Порядок выполнения работы
1) Согласно номеру по журналу кафедры определите населенный пункт для размещения отходов сточных вод и факторы почвы в данном пункте по табл.3.10. пособия.
2) Определите корректирующие коэффициенты К1,К2,К3 по табл.3.5. пособия.
3) Определите величину максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ по формуле 3.1., используя данные табл.3.8 и 3.11 пособия. Полученные результаты оформите в виде табл.3.6.
Таблица 3.6. Величина максимально возможного дополнительного внесения в почву каждого из загрязняющих веществ, Двi [мг/га].
Вещество | ПДКп, мг/кг | Сф, % от ПДКп | Сф, мг/кг | Двi, мг/га |
4) Определите массу осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов по формуле 3.2., используя данные таблицы 3.9. пособия. Полученные результаты оформите в виде табл.3.7.
Таблица 3.7. Масса осадка сточных вод (Мi [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния по каждому из элементов.
Вещество | Двi, мг/га | Сi, мг/кг | Мi ,т/га |
5) Рассчитав максимально возможные массы внесения осадков сточных вод по каждому из указанных параметров, при расчете количества внесения осадков в почву выбирайте минимальную величину и ориентируйтесь на неё. Таким образом, массу осадка сточных вод (Мразм [т/га]) для размещения на 1 га почвы, без ухудшения её экологического состояния определите по формуле 3.3.
6) Определите удельную экономическую эффективность (Эуд [руб/га]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры по формуле 3.4.
7) Определите экономическую эффективность (Э [руб/год]) внесения осадков сточных вод данного состава в качестве удобрения под зерновые культуры по формуле 3.5.
8) Сделайте вывод об эффективности применения осадков сточных вод в качестве удобрения.
Задание к работе
Вариант задания соответствует номеру студента по рабочему журналу кафедры ПЭ и БТ.
Таблица 3.8. Предельно допустимая концентрация тяжелых металлов и мышьяка в почве (мг/кг).
вещество | As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn |
ПДКп, мг/кг | 2,0 | 2,1 | 3,0 | 4,0 | 32,0 | 6,0 | 3,0 | 23,0 |
Таблица 3.9. Состав осадков сточных вод некоторых населенных пунктов после очистки.
Населенный пункт | Количество осадков сточных вод, МОСВ т/год | Содержание загрязняющих веществ в осадках сточных вод (мг/кг) на сухое вещество, Сi | |||||||
As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn | ||
г Москва, Курьяновская СА | |||||||||
г Пушкин (Санкт-Петербург) | 4,5 | ||||||||
г Новосибирск | |||||||||
г Владимир | |||||||||
г Казань | |||||||||
г Нижний Новгород |
Таблица 3.10. Варианты задания.
№ по журналу | Населенный пункт | Факторы почвы | ||
содержание гумуса (%) | гранулометрический состав | рН | ||
1,7,13,19,25 | г Москва, Курьяновская СА | 0,7 % | суглинистые | 6,3 |
2,8,14,20,26 | г Пушкин (Санкт-Петербург) | 1,5 % | суглинистые | 6,7 |
3,9,15,21,27 | г Новосибирск | 2,1 % | песчаные и супесчаные | 7,2 |
4,10,16,22,28 | г Владимир | 0,8 % | суглинистые | 5,8 |
5,11,17,23,29 | г Казань | 1,7 % | песчаные и супесчаные | 6,8 |
6,12,18,24,30 | г Нижний Новгород | 1,2 % | суглинистые | 5,7 |
Таблица 3.11. Варианты задания.
№ по журналу | Фоновая концентрация Сф загрязняющих веществ (% от ПДКп) в почве | |||||||
As | Hg | Cd | Ni | Pb | Cr | Cu | Zn | |
0,5 | ||||||||
Вопросы для проверки
1) Проблемы утилизации осадков очистных сооружений.
2) Особенности утилизации осадков очистных сооружений в разных странах в современных условиях.
3) Сжигание осадков сточных вод. Основные недостатки.
4) Особенности утилизации осадков сточных вод в России. Перспективы использования осадков сточных вод в сельском хозяйстве.
5) Какие показатели включают требования к осадкам сточных вод в РФ?
6) Что такое иловая карта?
7) Агрохимические показатели осадков.
8) Классификация осадков сточных вод по содержанию тяжелых металлов.
9) Применение осадков сточных вод в сельском хозяйстве. Позитивные и негативные факторы.
10)Микробиологические и паразитологические показатели осадков сточных вод. Методы обеззараживания.
11) Какие этапы включает в себя экологический контроль при использовании осадков сточных вод?
12) Предельно-допустимая концентрация вещества в почве. Определение. Единицы измерения.
13) Какие свойства почвы учитываются при расчете дополнительного максимально возможного внесения тяжелых металлов в почву?
14) Является ли экономически и эффективным использование осадков сточных вод в сельском хозяйстве? Обоснуйте свой ответ.
Расчетная работа № 4
Оценка воздействия на окружающую среду
(в рамках экологической экспертизы)
Цель работы
1) Оценить, используя матрицу Леопольда, суммарное воздействие хозяйственной деятельности на окружающую среду (регион – Алтайский край; объект рассмотрения – электростанция; предмет анализа – жизненный цикл хозяйственного объекта).
2) Провести эколого-географическое обоснование проектируемой хозяйственной деятельности заданного объекта.
3) Провести сравнительный анализ воздействия на окружающую среду трех промышленных объектов.
Введение
Экологическая экспертиза – это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимости реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных воздействий этой деятельности на окружающую среду и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы.
Экологическая экспертиза это самостоятельный вид государственного экологического контроля, она имеет превентивное (упреждающее) значение, так как совершается до начала деятельности объекта, а также выступает гарантом выполнения экологического законодательства.
Виды экологической экспертизы: государственная и общественная. Принципы экологической экспертизы сформулированы в Федеральном Законе «Об экологической экспертизе» (№174-ФЗ от 23.11.95).
Задачами проведения экологической экспертизы являются:
- определение уровня экологической опасности намечаемой хозяйственной или иной деятельности, которая может в настоящем или будущем прямо или косвенно оказать воздействие на состояние окружающей среды и здоровье населения;
- проверка соответствия будущей хозяйственной и иной деятельности требованиям природоохранного законодательства;
- определение достаточности и обоснованности, предусматриваемых проектом мер по охране природы.
Государственную экологическую экспертизу проходят проектная документация и результаты проведения оценки воздействия на окружающую среду.
Под термином оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) понимают деятельность, направленную на выявление и прогнозирование ожидаемого влияния на среду обитания, на здоровье и благосостояние людей со стороны различных мероприятий и проектов, а также на последующую интерпретацию и принятие решений о хозяйственном развитии.
При оценке воздействия технического объекта на окружающую среду используется вся совокупность частных и общих методов географических, инженерно-геологических, экологических исследований, которые дополняются математическими методами, методами моделирования процессов и т.д. При этом на первый план выступает прогнозирование.
Методы прогнозирования подразделяются на интуитивные (экспертные) и формализованные (фактографические). Экспертные оценки применяют, когда об объекте оценивания нет достоверных сведений или не известны количественные зависимости между прогнозируемыми процессами и явлениями. Экспертные оценки применяются при анализе альтернативных проектов, определении экологического риска, в том числе и по отдаленным последствиям воздействия.
Различают следующие основные взаимодополняющие методы проведения ОВОС: матричный метод (в т.ч. матрица Л.Леопольда), метод сопряженного анализа карт, система потоковых диаграмм, метод имитационного моделирования, метод экспертных групп.
Исследования по оценке воздействия на окружающую среду намечаемой хозяйственной и иной деятельности включают:
- определение характеристик намечаемой хозяйственной и иной деятельности и возможных альтернатив (в том числе отказ от деятельности);
- анализ состояния территории в рамках географического охвата ОВОС (состояние природной среды, наличие и характер антропогенной нагрузки, экологическая ситуация и т.д.);
- выявление возможных воздействий намечаемой хозяйственной и иной деятельности (вероятности возникновения риска, степени, характера, масштаба, зоны распространения воздействий, а также прогнозирование экологических и связанных с ними социальных и экономических последствий);
- оценку значимости остаточных воздействий на окружающую среду и их последствий;
- определение мероприятий, предотвращающих негативные воздействия;
- сравнение по ожидаемым экологическим и другим последствиям, рассматриваемых альтернативных вариантов;
- разработку предложений по экологическому мониторингу и контролю на всех этапах реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности;
- разработку рекомендаций по проведению после проектного анализа реализации намечаемой хозяйственной и иной деятельности.
Типовое содержание материалов по оценке воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду приведено в Градостроительном кодексе (2007 г.)
Матрица Леопольда
В настоящее время признано, что весьма эффективной формой выражения теоретических представлений являются модели (см. Приложение В), а одним из наиболее плодотворных методов исследования является метод моделирования, т.е. построения, проверки, исследования моделей и интерпретации полученных с их помощью результатов.
Матрица была разработана доктором Луна Леопольдом и другими сотрудниками Геологической службы США (1971) и с тех пор успешно используется при проведении экологической экспертизы или оценки воздействия на окружающую среду в разных странах.
Матрица Леопольда – это контрольный список, который включает качественную информацию о взаимосвязях типа «причина-следствие» и одновременно является источником информации о результатах.
В матрице Леопольда для указания относительной значимости процессов и воздействий применяют «веса» или «интенсивность воздействия»; вместе с тем в ней отсутствуют четкие критерии для придания этим весам численных значений. Результаты суммируются в 8800 ячейках матрицы (88 на 100).
Матрица не содержит рекомендации по процедурам проверки, которые следует выполнять после завершения действия, однако она показывает направление изменения окружающей среды: возможные накопления загрязнений и других негативных воздействий.
Несмотря на то, что анализ по матрице имеет ряд ограничений, он часто оказывается полезным в качестве первоначального руководства при планировании дальнейших исследований. Оценщик (аналитик, разработчик проекта, эксперт) вправе модифицировать матрицу в соответствии с конкретными задачами. Пример матрицы Леопольда приведен в табл.4.1.