4 Расчеты в области обращения с отходами
4.1 Расчетный метод отнесения отхода к классу опасности для природной среды
Индивидуальные предприниматели и юридические лица, в процессе деятельности которых образуются опасные для природной среды отходы, обязаны подтвердить отнесение данных отходов к конкретному классу опасности для природной среды. В настоящее время существуют три метода отнесения отходов к классу опасности для природной среды:
по Федеральному классификационному каталогу отходов (ФККО);
расчетным методом;
экспериментальным методом.
Расчетный метод [14] используется в случае невозможности отнесения отхода по ФККО [15,16], экспериментальный – для подтверждения 5-го класса опасности отхода, полученного расчетным методом. При отсутствии подтверждения экспериментальным методом отход относят к 4-му классу опасности.
Класс опасности отходов для природной среды определяет степень вредного воздействия отходов на природную среду (таблица 4.1).
Таблица 4.1 – Критерии отнесения опасных отходов
СТЕПЕНЬ ВРЕДНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ОПАСНЫХ ОТХОДОВ НА ПС |
КРИТЕРИИ ОТНЕСЕНИЯ ОПАСНЫХ ОТХОДОВ К КЛАССУ ОПАСНОСТИ ДЛЯ ПС |
КЛАСС ОПАСНОСТИ ОТХОДА ДЛЯ ОПС |
Очень высокая |
Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует. |
I класс чрезвычайно опасные |
Высокая |
Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия. |
II класс высокоопасные |
Средняя |
Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника. |
III класс умеренно опасные |
Низкая |
Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее трех лет. |
IV класс малоопасные |
Очень низкая |
Экологическая система практически не нарушена. |
V класс практически неопасные |
Отнесение отхода к классу опасности для природной среды расчетным методом осуществляется на основании показателя степени опасности отхода для природной среды К (таблица 4.2).
Таблица 4.2 – Критерии отнесения отхода к классу опасности
КЛАСС ОПАСНОСТИ ОТХОДА |
СТЕПЕНЬ ОПАСНОСТИ ОТХОДА |
I |
|
II |
|
III |
|
IV |
|
V |
|
Показатель степени опасности отхода для природной среды К рассчитывается по сумме показателей опасности для природной среды отдельных компонентов отхода Кi
|
(4.1) |
.
-
Состав отхода и количественное содержание компонентов отхода устанавливаются по составу исходного сырья и технологическим процессам его переработки или по результатам количественного химического анализа.
Показатель степени опасности каждого компонента отхода Кi рассчитывается по формуле
|
(4.2) |
,где Ci концентрация i-го компонента в отходе, мг/кг отхода; Wi коэффициент степени опасности i-го компонента отхода для природной среды, мг/кг.
Коэффициент степени опасности компонента отхода Wi является условным показателем, численно равным количеству компонента отхода, ниже значения которого он не оказывает негативных воздействий на природную среду; размерность коэффициента степени опасности условно принимается мг/кг. Коэффициент Wi рассчитывается по одной из формул
|
|
|
|
|
|
|
(4.3) |
|
|
|
|
,
,
,где
,
относительный параметр опасности
компонента отхода.
Для расчета относительного параметра опасности компонента отхода Хi:
а) формируют систему из n первичных показателей опасности компонента отхода на основе показателей таблицы 4.3 (используемые в таблице 4.3 сокращения приведены в примечании);
б) значения для каждого из n показателей выбирают из нормативных документов и литературных источников, при этом приводятся полные библиографические данные использованного источника информации;
в) в зависимости от значения показателя оценивают (в баллах) степень опасности компонента отхода.
Для работ по пункту (б) рекомендуется использовать справочную литературу [2-5, 9, 12,17-33].
Таблица 4.3 – Система первичных показателей опасности и степень
опасности компонентов отхода
N ПП. |
ПЕРВИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОПАСНОСТИ КОМПОНЕНТА ОТХОДА |
СТЕПЕНЬ ОПАСНОСТИ КОМПОНЕНТА ОТХОДА ДЛЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ |
|||
|
Балл |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ПДКп (ОДК 1), мг/кг |
<1 |
1-10 |
10,1-100 |
>100 |
|
|
Класс опасности в почве |
1 |
2 |
3 |
не установлен |
|
|
ПДКв (ОДУ,ОБУВ), мг/л |
<0,01 |
0,01-0,1 |
0,11-1 |
>1 |
|
|
Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ПДКрх (ОБУВ), мг/л |
<0,001 |
0,001-0,1 |
0,011- 0,1 |
>0,1 |
|
|
Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ПДКсс (ПДКмр,ОБУВ), мг/м3 |
<0,01 |
0,01-0,1 |
0,11-1 |
>1 |
|
|
Класс опасности в атмосферном воздухе |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
ПДКпп (МДУ,МДС), мг/кг |
<0,01 |
0,01-1 |
1,1-10 |
>10 |
|
|
Lg (S,мг/л/ПДКв)2 |
>5 |
5-2 |
1,9-1 |
<1 |
|
|
Lg (Снас,мг/м3/ПДКрз) |
>5 |
5-2 |
1,9-1 |
<1 |
|
|
Lg (Снас,мг/м3/ПДКсс или ПДКмр) |
>7 |
7-3,9 |
3,8-1,6 |
<1,6 |
|
|
lg Kow(октанол/вода) |
>4 |
4-2 |
1.9-0 |
<0 |
|
|
LD50, мг/кг |
<15 |
15-150 |
151-5000 |
>5000 |
|
|
LC50, мг/м3 |
<500 |
500-5000 |
5001-50000 |
>50000 |
|
|
LC50водн, мг/л/96ч |
<1 |
1-5 |
5,1-100 |
>100 |
|
|
БД= БПК5/ ХПК 100% |
<0,1 |
0,01-1,0 |
1,0-10 |
>10 |
Продолжение таблицы 4.3
|
|
Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) |
Образование более токсичных продуктов, в т.ч. обладающих отдаленными эффектами или новыми свойствами |
Образование продуктов с более выраженным влиянием других критериев опасности |
Образование продуктов, токсичность которых близка к токсичности исходного вещества |
Образование менее токсичных продуктов |
|
|
Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) |
Выраженное накопление во всех звеньях |
Накопление в нескольких звеньях |
Накопление в одном из звеньев |
Нет накопления |
1 в случае отсутствия ПДК токсичного компонента отхода допустимо использование другой нормативной величины, указанной в скобках; 2 если S = , то lg(S/ПДК) = 1, если S = 0, то lg(S/ПДК) = 0.
-
Сокращения, принятые в таблице 4.3
ПДКп
предельно допустимая концентрация вещества в почве;
ОДК
ориентировочно допустимая концентрация;
ПДКв
предельно допустимая концентрация вещества в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования;
ОДУ
ориентировочно допустимый уровень;
ОБУВ
ориентировочный безопасный уровень воздействия;
ПДКрх
предельно допустимая концентрация вещества в воде водных объектов рыбохозяйственного назначения;
ПДКсс
предельно допустимая концентрация вещества среднесуточная в атмосферном воздухе населенных мест;
ПДКмр
предельно допустимая концентрация вещества максимально разовая в воздухе населенных мест;
ПДКрз
предельно-допустимая концентрация вещества в воздухе рабочей зоны;
МДС
максимально допустимое содержание;
МДУ
максимально допустимый уровень;
S
растворимость компонента отхода (вещества) в воде при 20 оС;
Снас
насыщающая концентрация вещества в воздухе при 20оС и нормальном давлении;
Kow
коэффициент распределения в системе октанол/вода при 20оС;
LD50
средняя смертельная доза компонента в миллиграммах действующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50% подопытных животных при однократном пероральном введении в унифицированных условиях;
LD50
средняя смертельная доза компонента в миллиграммах действующего вещества на 1 кг живого веса, вызывающая гибель 50% подопытных животных при однократном нанесении на кожу в унифицированных условиях;
LC50
средняя смертельная концентрация вещества, вызывающая гибель 50% подопытных животных при ингаляционном поступлении в унифицированных условиях;
БД
биологическая диссимиляция.
Для учета обеспеченности информацией в перечень показателей, используемых для расчета Хi, включается показатель информационного обеспечения. Показатель информационного обеспечения рассчитывается путем деления числа установленных показателей (n) на N, где N=12 количество наиболее значимых первичных показателей. Баллы по этому показателю присваиваются в зависимости от значения отношения n/N (таблица 4.4).
Таблица 4.4 – Оценки показателя информационного
обеспечения
ДИАПАЗОНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ (n/N) |
БАЛЛ |
<0,5 (n < 6) |
1 |
0,5 -0,7 (n = 6 - 8) |
2 |
0,71 - 0,9 (n = 9 - 10) |
3 |
>0,9 (n > 11) |
4 |
Значение Хi получается делением суммы баллов по всем показателям (включая показатель информационного обеспечения) на число показателей (n+1).
К практически неопасным компонентам со средним баллом Xi, равным 4, и, следовательно, коэффициентом степени опасности Wi равным 106, относятся 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;
природного органического происхождения, состоящие из таких соединений как углеводы (клетчатка, крахмал и иное), белки, азотсодержащие органические соединения (аминокислоты, амиды и иное).
Пример решения задач
Задача 4.1. Определить класс опасности отхода, состоящего из CuO (28%), Cr2O3 (14%), SiO2 (58%).
Решение.
1 Формируем систему показателей опасности каждого компонента отхода (таблица 4.5). Значения показателей принимаем на основании справочных данных, баллы проставляем в соответствии с таблицей 4.3.
Таблица 4.5 – Система показателей компонентов отхода и результаты расчета
N ПП. |
ПЕРВИЧНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОПАСНОСТИ КОМПОНЕНТА ОТХОДА |
СТЕПЕНЬ ОПАСНОСТИ КОМПОНЕНТА ОТХОДА ДЛЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ |
|||||
CuO |
Cr2O3 |
SiO2 |
|||||
значение |
балл |
значение |
балл |
значение |
балл |
||
|
|
ПДКп (ОДК), мг/кг |
3 |
2 |
6 |
2 |
|
|
|
|
Класс опасности в почве |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПДКв (ОДУ,ОБУВ), мг/л |
1 |
3 |
0,5 |
3 |
50 |
4 |
Продолжение таблицы 4.5
|
|
Класс опасности в воде хозяйственно-питьевого использования |
3 |
3 |
3 |
3 |
4 |
4 |
|
|
ПДКрх (ОБУВ), мг/л |
0,005 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Класс опасности в воде рыбохозяйственного использования |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПДКсс (ПДКмр,ОБУВ), мг/м3 |
0,002 |
1 |
0,0015 |
1 |
0,1 |
2 |
|
|
Класс опасности в атмосферном воздухе |
2 |
2 |
1 |
1 |
3 |
3 |
|
|
ПДКпп (МДУ,МДС), мг/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
Lg (S,мг/л/ПДКв) |
0,82 |
4 |
<1 |
4 |
<-2 |
4 |
|
|
Lg (Снас,мг/м3/ПДКрз) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Lg (Снас,мг/м3/ПДКсс или ПДКмр) |
|
|
|
|
|
|
|
|
lg Kow(октанол/вода) |
|
|
|
|
|
|
|
|
LD50,мг/кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
LC50,мг/м3 |
0,005 |
1 |
0,005 |
1 |
|
|
|
|
LC50водн,. мг/л/96ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
БД= БПК5 / ХПК 100% |
|
|
|
|
|
|
|
|
Персистентность (трансформация в окружающей природной среде) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Биоаккумуляция (поведение в пищевой цепочке) |
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
18 |
|
15 |
|
17 |
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА |
|||||||
|
Число показателей n |
8 |
|
7 |
|
5 |
|
|
Показатель информационного обеспечения |
8/12=0,66 |
2 |
7/12=0,58 |
2 |
5/12=0,42 |
1 |
|
Сумма баллов |
|
20 |
|
17 |
|
18 |
|
Xi |
|
2,22 |
|
2,12 |
|
3 |
|
Zi |
|
2,63 |
|
2,50 |
|
3,67 |
|
lgWi |
|
2,63 |
|
2,5 |
|
3,67 |
|
Wi |
|
426,58 |
|
316,23 |
|
4677,35 |
|
Ki |
|
656,38 |
|
442,72 |
|
124,00 |
Дальнейшие расчеты проведем на примере компонента CuO.
2 Для числа показателей n=8 показатель информационного обеспечения по таблице 4.5 оценивается в 2 балла.
3 Рассчитываем по вышеприведенным формулам:
сумму
баллов по всем (n+1)
показателям
;
относительный
параметр опасности
;
параметр
;
параметр
;
коэффициент
степени опасности
;
относительный
параметр опасности
.
Аналогичные расчеты проведем для других компонентов отхода. Результаты расчетов приведены в таблице 4.5.
4 Показатель степени опасности данного отхода для природной среды равен
|
|
.В соответствии с таблицей 4.2 отход относят ко второму классу опасности.
Задачи для самостоятельной работы