МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ»
Л. А. Алаева
ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ
И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ РИСКИ
Учебное пособие
Издательско-полиграфический центр
Воронежского государственного университета
2012
1
Стр.1
СОДЕРЖАНИЕ
Введение...................................................................................................... 4
1. Экологический мониторинг воздуха.................................................... 4
1.1. Экспресс-метод определения СО2 в воздухе ................................... 5
1.2. Определение загруженности улиц автотранспортом...................... 6
1.3. Расчетный метод определения концентрации монооксида
углерода на примагистральных участках ........................................................ 6
2. Экологический мониторинг почв......................................................... 9
2.1. Определение актуальной кислотности ........................................... 11
2.2. Определение обменной кислотности.............................................. 11
2.3. Определение обменной кислотности и подвижного алюминия
по А.В. Соколову.............................................................................................. 12
2.4. Определение гидролитической кислотности почв по Каппену... 14
2.5. Определение обменных катионов (Са2+, Мg2+) комплексонометрическим
методом в некарбонатных почвах методом Гедройца.......... 16
2.6. Определение обменных катионов (Са2+, Мg2+) комплексонометрическим
методом в карбонатных почвах методом Тюрина ................ 20
2.7. Вычисление степени насыщенности основаниями ....................... 21
2.8. Ускоренное определение состава гумуса методом
М.М. Кононовой и Н.П. Бельчиковой............................................................ 23
2.9. Определение содержания в почве подвижного органического
вещества по М.А. Егорову .............................................................................. 25
2.10. Определение содержания сероводорода в почвах,
загрязненных нефтепродуктами..................................................................... 27
3. Экологический мониторинг водных ресурсов.................................. 28
3.1. Определение органолептических показателей .............................. 29
3.2. Определение активной реакции (рН) воды.................................... 33
3.3. Определение минерализации воды................................................. 33
3.4. Определение общей жесткости воды.............................................. 34
3.5. Определение хлоридов в воде методом Мора ............................... 35
Литература................................................................................................ 37
Приложение.............................................................................................. 38
3
Стр.3
1.2. Определение загруженности улиц автотранспортом
Загрязнение воздуха отработанными газами автомобилей характеризуется
значительной неравномерностью в пространстве и во времени. Поэтому
очень важен оперативный и детальный учет интенсивности и структуры
транспортных потоков, особенно в городах [2]. Санитарные требования по
уровню загрязнения допускают поток транспорта в жилой зоне интенсивностью
не более 200 автомобилей в час.
Ход определения
1. Студенты выбирают определенные участки разных улиц с односторонним
движением (если движение двустороннее, то считается поток только
в одну сторону).
2. Сбор материала может проводиться разово (освоение методики в
рамках практического занятия), либо в разное время дня (часы пик, раннее
утро, поздний вечер и т.д.) для углубленного изучения (курсовая, дипломная
работы).
3. Учет загруженности ведется в табл. 2.
Таблица 2
Время
Учет загруженности улиц автотранспортом
Тип автомобиля
Легкий грузовой
Средний грузовой
Тяжелый грузовой
Автобус
Легковой
4. На каждой точке наблюдений проводится оценка улицы: тип улицы,
уклон (определяется глазомером), скорость ветра и относительная влажность
(из сводок о погоде в день определения), наличие защитной полосы
из деревьев и т.п.
5. Итогом работы является суммарная оценка загруженности улиц автотранспортом
согласно ГОСТ 17.2.2.03-77: низкая интенсивность движения
– 3–8 тыс. автомобилей в сутки, средняя – 8–17 тыс., высокая – 18–
27 тыс. Производится сравнение суммарной загруженности различных улиц
города в зависимости от типа автомобилей.
1.3. Расчетный метод определения концентрации
монооксида углерода на примагистральных участках
Загрязнение атмосферного воздуха отработанными газами автомобилей
удобно оценивать по концентрации монооксида углерода в мг/м3 [2].
6
Число единиц
Стр.6
Ход определения
Оценку концентрации монооксида углерода на примагистральных
участках городской проезжей части проводят по формуле [2]:
Ксо = (0,5 + 0,01 N · Кт) · Ку · Ка · Кс · Кв · Кп,
где 0,5 – фоновое загрязнение атмосферного воздуха нетранспортного происхождения,
мг/м3;
N – суммарная интенсивность движения автомобилей на городской дороге,
автомобилей в час;
Кт – коэффициент токсичности автомобилей по выбросам в атмосферный
воздух СО;
Ку – коэффициент, учитывающий изменение загрязнения атмосферного
воздуха СО в зависимости от величины продольного уклона (табл. 4);
Ка – коэффициент, учитывающий аэрацию местности (табл. 5);
Кс – коэффициент, учитывающий изменения концентрации СО в зависимости
от скорости ветра (табл. 6);
Кв – коэффициент, учитывающий изменения концентрации СО в зависимости
от влажности воздуха (табл. 7);
Кп – коэффициент, учитывающий увеличение концентрации СО в воздухе
у перекрестков (табл. 8).
Коэффициент токсичности автомобилей определяется как средневзвешенный
для потока автомобилей по формуле
Кт = ∑ Рi · KTi ,
где Рi – состав автотранспорта в долях единицы; KTi – определяется по
табл. 3.
Таблица 3
Значения Кт
Тип автомобиля
Легкий грузовой
Средний грузовой
Тяжелый грузовой
Автобус
Легковой
Значения Ку
Продольный уклон
0
2
4
6
8
Кт
2,3
2,9
0,2
3,7
1,0
Таблица 4
Ку
1,00
1,06
1,07
1,18
1,55
Например, на исследуемом участке интенсивность движения составила
500 автомобилей в час (N). Состав автотранспорта: 10 % приходится на лег7
Стр.7
кий грузовой, 10 % – на средний грузовой, 5 % – на тяжелый грузовой,
5 % – на автобусы, 70 % – на легковые автомобили. Тогда величину Кт находим
по следующему выражению:
Кт = 0,1· 2,3 + 0,1· 2,9 + 0,05 · 0,2 + 0,05 · 3,7 + 0,7 · 1 = 1,41
Значение Ка
Тип местности по степени аэрации
Транспортные тоннели
Транспортные галереи
Магистральные улицы и дороги с многоэтажной застройкой
с двух сторон
Жилые улицы с одноэтажной застройкой, улицы и дороги в выемке
Городские улицы и дороги с односторонней застройкой,
набережные, эстакады, виадуки, высокие насыпи
Пешеходные тоннели
Значение Кс
Скорость ветра, м/с
1
2
3
4
5
6
Значение Кв
Относительная влажность
100
90
80
70
60
50
Значение Кп
Тип пересечения
Регулируемое пересечение:
– со светофорами обычное;
– со светофорами управляемое;
– саморегулируемое;
Нерегулируемое:
– со снижением скорости;
– кольцевое;
– с обязательной остановкой
ПДК выбросов от автотранспорта по СО равен 5 мг/м3.
8
Таблица 5
Ка
2,7
1,5
1,0
0,6
0,4
0,3
Таблица 6
Кс
2,70
2,00
1,50
1,20
1,05
1,00
Таблица 7
Кв
1,45
1,30
1,15
1,00
0,85
0,75
Таблица 8
Кп
1,8
2,1
2,0
1,9
2,2
3,0
Стр.8