Экозащитная техника и технологии реферат

Обновлено: 05.07.2024

политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже XX - XXI веков.

Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался

столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал.

Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее биосферы стало

предметом пристального внимания представителей многих отраслей научного

знания, что само по себе может быть достаточным основанием для выделения

особой группы проблем - философско-методологических проблем экологического

прогнозирования. Следует подчеркнуть, что данный аспект является одной из

“слабостей молодой науки футурологии” в целом.

Рост масштабов хозяйственной деятельности человека, бурное развитие

научно-технической революции усилили отрицательное воздействие на природу,

привели к нарушению экологического равновесия на планете. Возросло

потребление в сфере материального производства природных ресурсов. За годы

после второй мировой войны было использовано столько минерального сырья,

сколько за всю предыдущую историю человечества.

Главный фундамент жизни-почвы повсюду на Земле деградируют. В то время

как Земля накапливает один сантиметр чернозёма за 300 лет, ныне один

сантиметр почвы погибает за три года. Не меньшую опасность представляет

собой загрязнение планеты.

Мировой океан постоянно загрязняется из-за расширения добычи нефти на

морских промыслах. Огромные нефтяные пятна губительны для жизни океана.

Самой уязвимой частью природы стала пресная вода. Сточные воды, пестициды,

удобрения, ртуть, мышьяк, свинец и многое другое в огромных количествах

попадают в реки и озёра.

Главное, однако, не в полноте списка этих проблем, а в осмыслении

причин их возникновения, характера и, что самое важное, в выявлении

эффективных путей и способов их разрешения.

Принципы безотходных технологий.

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших

организационных, технических, технологических, экономических,

психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных

производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов.

Основным является принцип системности. В соответствии с ним каждый

отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной

системы — всего промышленного производства в регионе (ТПК) и на более

высоком уровне как элемент эколого-экономической системы в целом,

включающей кроме материального производства и другой хозяйственно-

экономической деятельности человека, природную среду (популяции живых

организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а

также человека и среду его обитания. Таким образом, принцип системности,

лежащий в основе создания безотходных производств, должен учитывать

существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость

производственных, социальных и природных процессов.

Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является

комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального

использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как

известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более

трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть

извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее

время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20%

золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Принцип комплексного экономного использования сырья в России возведен в

ранг государственной задачи и четко сформулирован в ряде постановлений

правительства. Конкретные формы его реализации в первую очередь будут

зависеть от уровня организации безотходного производства на стадии

процесса, отдельного производства, производственного комплекса и эколого-

экономической системы. Одним из общих принципов создания безотходного

производства является цикличность материальных потоков.

В настоящее время в Российской Федерации научные исследования и

разработки в области удаления отходов осуществляются практически во всех

отраслях народного хозяйства, на региональном уровне, на отдельных

предприятиях, в созданных в последние годы ассоциациях и т. п. Однако

разрабатываемые ими проекты касаются, как правило, только тех видов

отходов, переработка которых оправдывает себя с экономической точки зрения.

При наличии множества выполненных НИР и ОКР значительная их часть

остается нереализованной из-за отсутствия материальных и финансовых средств

на развитие производственных мощностей по переработке отходов. К тому же

отраслевой подход к переработке многих видов многокомпонентных отходов не

позволяет осуществить их комплексную переработку.

Учитывая, что научно-технический прогресс является одним из важнейших

путей успешной реализации программы, необходимо предусмотреть выполнение

. создание единого координирующего органа по формированию технической

политики в области удаления отходов;

. определение видов отходов, имеющих большое значение в качестве сырьевых

ресурсов, а также отходов, вызывающих наибольшее загрязнение окружающей

среды и обеспечение научных исследований в направлении их использования и

. обеспечение материально-технической базы научных и производственных

организаций и предприятий, деятельность которых связана с удалением

. определение источников финансирования научных исследований из

федерального и регионального бюджетов, а также из экологических фондов,

привлечение средств отечественных коммерческих структур и зарубежных

инвестиций и других источников. При этом следует иметь в виду, что должны

финансироваться не только проекты по переработке отходов, но и проекты,

предотвращающие образование отходов;

. разработку системы финансовых и налоговых льгот для предприятий и

организаций, осуществляющих научные исследования и разработки в области

удаления отходов. При этом научные исследования, помимо разработки

технологических процессов и оборудования, должны включать фундаментальные

исследования в области предотвращения образования отходов, исследования

по совершенствованию экономического, правового, нормативно-методического

механизмов управления отходами, работы по информационному обеспечению

всех видов деятельности в области удаления отходов.

Проблемные научно-технические разработки имеют большое значение для

предприятий различных регионов и отраслей экономики, однако реализация их

связана с определенным экономическим риском, а проведение таких разработок

требует привлечения высококвалифицированных специалистов. Исходя из этого,

подобные разработки должны финансироваться из централизованных источников.

К числу таких разработок относятся переработка и обезвреживание

трудноперерабатываемых и многокомпонентных отходов, отходов межотраслевого

характера, особо токсичных и пр.

Банк данных технологий использования и обезвреживания отходов

(по состоянию на 02.09.2004)

Отходы органические природного происхождения (животного и

Отходы минерального происхождения

Отходы химического происхождения

Отходы коммунальные (включая бытовые отходы)

Отходы органические природного происхождения (животного и

Отходы минерального происхождения

Отходы химического происхождения (обновление)

Отходы коммунальные (включая бытовые отходы)

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА:

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Основные методы очистки сточных вод

Водоемы загрязняются в основном в результате спуска в них сточных вод

от промышленных предприятий и населенных пунктов. В результате сброса

сточных вод изменяются физические свойства воды (повышается температура,

уменьшается прозрачность, появляются окраска, привкусы, запахи); на

поверхности водоема появляются плавающие вещества, а на дне образуется

осадок; изменяется химический состав воды (увеличивается содержание

органических и неорганических веществ, появляются токсичные вещества,

уменьшается содержание кислорода, изменяется активная реакция среды и др.);

изменяется качественный и количественный бактериальный состав, появляются

болезнетворные бактерии. Загрязненные водоемы становятся непригодными для

питьевого, а часто и для технического водоснабжения; теряют

рыбохозяйственное значение и т.д. Общие условия выпуска сточных вод любой

категории в поверхностные водоемы определяются народнохозяйственной их

значимостью и характером водопользования. После выпуска сточных вод

допускается некоторое ухудшение качества воды в водоемах, однако это не

должно заметно отражаться на его жизни и на возможности дальнейшего

использования водоема в качестве источника водоснабжения, для культурных и

спортивных мероприятий, рыбохозяйственных целей.

Методы, применяемые для очистки производственных и бытовых сточных

вод, можно разделить на три группы: механические; физикохимические,

В комплекс очистных сооружений, как правило, входят сооружения

механической очистки. В зависимости от требуемой степени очистки они могут

дополняться сооружениями биологической либо физико-химической очистки, а

при более высоких требованиях в состав очистных сооружений включаются

сооружения глубокой очистки. Перед сбросом в водоем очищенные сточные воды

обеззараживаются, образующийся на всех стадиях очистки осадок или

избыточная биомасса поступает на сооружения по обработке осадка. Очищенные

сточные воды могут направляться в оборотные системы водообеспечения

промышленных предприятий, на сельскохозяйственные нужды или сбрасываться в

водоем. Обработанный осадок может утилизироваться, уничтожаться или

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод

нерастворенных минеральных и органических примесей. Как правило, она

является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки

сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В

результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ

до 90%, а органических веществ до 20%.

В состав сооружений механической очистки входят решетки, различного

вида уловители, отстойники, фильтры. Песколовки применяются для выделения

из сточных вод тяжелых минеральных примесей (в основном песка).

Обезвоженный песок при надежном обеззараживании может быть использован при

производстве дорожных работ и изготовлении строительных материалов.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных

вод. Усреднение достигается либо дифференцированием потока поступающей

сточной воды, либо интенсивным перемешиванием отдельных стоков.

Первичные отстойники применяются для выделения из сточных вод

взвешенных веществ, которые под действием гравитационных сил оседают на дно

отстойника, или всплывают на его поверхность.

Для очистки сточных вод, содержащих нефть и нефтепродукты, при

концентрациях более 100 мг/л применяют нефтеловушки. Эти сооружения

представляют собой прямоугольные резервуары, в которых происходит

разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и

нефтепродукты всплывают на поверхность, собираются и удаляются из

нефтеловушки на утилизацию.

Биологическая очистка – широко применяемый на практике метод обработки

бытовых и производственных сточных вод. В его основе лежит процесс

биологического окисления органических соединений, содержащихся в

сточных водах. Биологическое окисление осуществляется сообществом

микроорганизмов, включающим множество различных бактерий, простейших и ряд

более высокоорганизованных организмов-водорослей, грибов и т.д., связанных

между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (метабиоза,

симбиоза и антагонизма).

Химические и физико-химические методы очистки играют значительную роль

при обработке производственных сточных вод. Они применяются как

самостоятельные, так и в сочетании с механическими и биологическими

Нейтрализация применяется для обработки производственных сточных вод

многих отраслей промышленности, содержащих щелочи и кислоты. Нейтрализация

сточных вод осуществляется с целью предупреждения коррозии материалов

водоотводящих сетей и очистных сооружений, нарушения биохимических

процессов в биологических окислителях и водоемах.

Группa компаний Экополимер

|аэрационные системы |Продукция Экополимер охватывает весь спектр |

|ЭКОПОЛИМЕР |потребностей водоснабжения и водоотведения |

| |городов и промышленных предприятий. |

|трубы из полиэтилена и |ЭКОПОЛИМЕР располагает всем спектром самого |

|ПВХ |современного оборудования собственного |

| |производства, а также отечественных и |

|приборы и системы |зарубежных производителей являясь официальным|

|технологического контроля|представителем ведущих фирм. |

| |Наша фирма может оснастить очистные |

| |сооружения насосами любых типов. Подобрать |

|вантузы и обратные |необходимые приборы (расходомеры, уровнемеры,|

|клапаны |кислородомеры, преобразователи частоты, |

| |системы комплексной диспетчеризации и |

|запорно-регулирующая |автоматизации и другие). |

|арматура |Для механической очистки сточных вод |

| |предлагаются автоматизированные решетки, |

|промышленные фильтры для |комплексы современного оборудования по |

|очистки жидкости |обезвоживанию осадков сточных вод на базе |

| |центрифуг и ленточных фильтр-прессов нового |

|е системы скорых фильтров|Для обеззараживания воды предлагаем установки|

| |При комплексной реконструкции аэрационных |

|обеззараживание воды |систем мы применяем аэраторы ЭКОПОЛИМЕР |

| |нового поколения, а также представим |

|решетки для механической |рекомендации по снижению энергозатрат путем |

|очистки сточных вод |использования преобразователей частоты |

ЭКОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

В настоящее время в мире около 500 млн.т. чугуна ежегодно

выплавляется в 550 крупных ( > 1000 м3 ) доменных печах исключительно на

коксе, так как доменная плавка на угле невозможна независимо от размеров

печи. Многие страны мира с развитой металлургической промышленностью (ЮАР,

Франция, Япония и др.) не располагают коксующимися углями и вынуждены

покупать кокс или коксующийся уголь на международном рынке по высокой цене,

перевозя их на большие расстояния, что резко повышает себестоимость чугуна.

Доменная плавка требует также окускования пылеватой железной руды, тонких

концентратов на агломерационных фабриках к фабриках окатышей. Это неизбежно

приведет в будущем к постепенному вытеснению доменного производства

(которое сохраняло монополию на выплавку чугуна уже почти 700 лет) другими,

Инженерные методы защиты окружающей среды от техногенных воздействий. Малоотходная технология в защите окружающей среды. Защита атмосферы, архитектурно-планировочные мероприятия. Допустимая концентрация вредных веществ и уровень физических воздействий.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	лекция
Язык	русский
Дата добавления	11.09.2015
Размер файла	52,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Экозащитная техника и технологии

Инженерные методы защиты окружающей среды от техногенных воздействий. Малоотходная (безотходная) технология в защите окружающей среды. Нормирование качества окружающей среды. Защита атмосферы. Защита гидросферы. Защита литосферы

Инженерные методы защиты окружающей среды от техногенных воздействий

Основные направления инженерной защиты окружающей среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий - внедрение ресурсосберегающей, малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное - экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.

Создание самых совершенных очистных сооружений не решает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причиной. Основная причина загрязнения биосферы - это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья. Именно эти традиционные технологии приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости очистки сточных вод и утилизации твердых отходов.

Малоотходная (безотходная) технология в защите окружающей среды

Принципиально новый подход к развитию всего производства - создание малоотходной (безотходной) технологии.

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду входят:

- разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;

- разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

- создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

- создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

Оборотное водоснабжение - это техническая система, при которой предусмотрено многократное использование в производстве отработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном их сбросе (до 3%) в водоемы.

Замкнутый цикл водопользования - это система промышленного водоснабжения и водоотведения, в которой многократное использование воды в одном и том же производственном процессе осуществляется без сброса сточных и других вод в природные водоемы.

Нормирование качества окружающей среды

Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия ее характеристик потребностям людей и технологическим требованиям. В основу всех природоохранных мероприятий положен принцип нормирования качества окружающей среды. Этот термин означает установление нормативов предельно допустимых воздействий человека на окружающую среду.

Чем меньше пороговая величина экологических нормативов, тем выше качество окружающей среды. Более высокое качество требует соответственно больших затрат, эффективных технологий и высокочувствительных средств контроля. Поэтому нормативы качества окружающей среды по мере подъема уровня развития общества имеют тенденцию к ужесточению.

Основные экологические нормативы качества и воздействия на окружающую среду:

санитарно-гигиенические:

- предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК);

- предельно допустимый уровень (ПДУ) физических воздействий (шума, вибрации, ионизирующих излучений и др.);

производственно-хозяйственные:

- предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;

- предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ;

- допустимое изъятие компонентов природной среды;

- норматив образования отходов производства и потребления;

комплексные показатели:

- допустимая антропогенная нагрузка на окружающую природную среду;

- экологическая емкость территории.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, растениях и продуктах питания, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства. техногенный защита среда атмосфера

Для нормирования содержания вредного вещества в атмосферном воздухе установлены два норматива - максимально разовый и среднесуточный ПДК. Максимально разовая предельно допустимая концентрация (ПДКм.р.) - это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течение 30 минут рефлекторных реакций в организме человека (ощущение запаха, изменение световой чувствительности глаз и др.). Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДКс.с.) - это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного вредного воздействия при неопределенно долгом (годы) воздействии.

При содержании в воздухе нескольких загрязняющих веществ, обладающих суммацией действия, например, диоксидов серы и азота; озона, и формальдегида, должно соблюдаться неравенство:

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в почве (ПДК, мг/кг) - это такая максимальная концентрация этих веществ, которая не может вызвать прямого или косвенного влияния на среду, нарушить самоочищающуюся способность почвы и оказать отрицательное воздействие на здоровье человека.

ПДК загрязняющих веществ для водной среды - это такая концентрация этих веществ в воде, выше которой она становится непригодной для одной или нескольких целей водопользования. ПДК загрязняющих веществ устанавливаются отдельно для питьевых вод и рыбохозяйственных водоемов.

Требования к качеству вод в водоемах, используемых для рыбохозяйственных целей, специфичны и в большинстве случаев более жестки, чем таковые для водных объектов хозяйственно-бытового назначения. Так, рыбохозяйственные ПДК для ряда моющих веществ в три раза ниже санитарных норм, нефтепродуктов - в шесть раз, а тяжелых металлов (цинка) - даже в сто раз. Объяснить это ужесточение требований к качеству воды в рыбохозяйственных водоемах нетрудно, если вспомнить, что при переходе вредных веществ по пищевой (трофической) цепи происходит их биологическое накопление до опасных для жизни количеств.

Предельно допустимый уровень (ПДУ) радиационного воздействия на окружающую среду - это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) или сброс (ПДС) - это максимальное количество загрязняющих веществ, которое в единицу времени разрешается выбрасывать данному конкретному предприятию в атмосферу или сбрасывать в водоем, не вызывая при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

Нормативы допустимой антропогенной нагрузки (НДАН) на окружающую среду - это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.

Для оценки общей устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям используют следующие показатели:

1) запасы живого и мертвого органического вещества; 2) эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова и 3) видовое и структурное разнообразие.

Понятие о предельно допустимой антропогенной нагрузке на природную среду должно лежать в основе всего природопользования. В связи с этим он различает экстенсивное и равновесное природопользование. Экстенсивное (расширяющееся) природопользование - рост производства, осуществляемый за счет возрастающей нагрузки на природные комплексы, причем эта нагрузка растет быстрее, чем увеличивается масштаб производства. Экстенсивное природопользование может привести к полному разрушению природного комплекса и подобно тому, как безграничный рост биологической емкости популяции приводит к ее краху, крах потерпит и техносфера. Равновесное природопользование - контроль общества за всеми сторонами своего развития, чтобы совокупная антропогенная нагрузка на среду не превышала самовосстановительного потенциала природных систем.

Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:

- экологизацию технологических процессов;

- очистку газовых выбросов от вредных примесей;

- рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

- устройство санитарно-защитных зон,

- архитектурно-планировочные решения и др.

Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения - экологизация технологических процессов - создание замкнутых технологических циклов, малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ. Все шире применяют частичную рециркуляцию, т. е. повторное использование отходящих газов.

К сожалению, нынешний уровень развития экологизации технологических процессов недостаточен для полного предотвращения выбросов токсичных веществ в атмосферу. На предприятиях повсеместно используются очистку газовых выбросов от вредных примесей - рассеянных в атмосфере веществ, не содержащихся в ее постоянном составе. Существуют различные аппараты очистки отходящих газов от аэрозолей - взвешенных в газообразной среде жидких или твердых частиц неорганической и органической природы (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO, NO₃, S0₂, S0₃ и др.), Однако с точки зрения будущего такие аппараты по вышеуказанным причинам не имеют перспектив.

Для очистки выбросов от аэрозолей в настоящее время применяют различные типы устройств в зависимости от степени запыленности воздуха, размеров твердых частиц и требуемого уровня очистки.

Сухие пылеуловители - циклоны, пылеосадительные камеры, которые предназначены для грубой механической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы - оседание частиц под действием центробежных сил и сил тяжести. Пылегазовый поток вводится в циклон через патрубок (рис. 23), далее он совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса; частицы пыли отбрасываются к стенкам циклона и затем падают вниз в сборник пыли (бункер), откуда периодически удаляются. Для повышения эффективности работы применяют групповые (батарейные) циклоны.

Рисунок 23 -Схема устройства циклона: 1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3- выхлопная труба; 4 - сборник пыли

Мокрые пылеуловители - скрубберы, турбулентные, газопромыватели и др., которые требуют подачи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броуновского движения. Наибольшее практическое применение получили скрубберы Вентури (рис. 24), которые обеспечивают 99% очистки от частиц размером более 2 мкм и, как все мокрые пылеуловители, незаменимы при очистке от пыли взрывоопасных и горячих газов.

Рисунок 24 - Схема устройства скруббера Вентури: 1 - труба Вентури; 2 - скруббер-каплеуловитель

Электрофильтры - наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0-99,5%). Принцип работы всех типов электрофильтров основан на ионизации пылегазового потока у поверхности коронирующих электродов. Приобретая отрицательный заряд, пылинки движутся к осадительному электроду, имеющему знак, обратный заряду коронирующего электрода. При встряхивании электродов осажденные частички пыли под действием силы тяжести падают вниз в сборник пыли. Электроды требуют большого расхода электроэнергии - это их основной недостаток.

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК. Как показывает опыт, в приземном слое атмосферы вблизи крупных энергетических установок (ТЭЦ, ГРЭС) и других предприятий концентрация вредных веществ в отходящих газах может превышать ПДК, несмотря на все применяемые меры по очистке газов и экологизацию технологических процессов.

Рассеивание пыле-газовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. На ряде предприятий высота дымовых труб достигает более 300 м. Самая высокая труба в Красноярском крае на Березовской ГРЭС - 370 м, а самая высокая труба в мире возведена на Экибастузской ГРЭС в Казахстане - 420 м. Значительную высоту (не менее 100 м) имеют вентиляционные (выбросные) трубы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов. Рассеивание газовых примесей в атмосфере - это далеко не самое лучшее решение проблемы, связанной с загрязнением воздушного бассейна. Применение высоких дымовых труб, хотя и помогло уменьшить локальное дымовое загрязнение, осложнило в то же время региональные проблемы выпадения кислотных дождей. Чем выше от поверхности земли происходит выброс загрязняющих газов, тем дальше от своего источника они распространяются. Примеси, досаждающие лондонцам в виде смога, губят листву в лесах Скандинавии.

Рассеивание вредных веществ в атмосфере - это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные устройства не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.

Защита атмосферного воздуха от вредных выбросов предприятий в значительной степени связана с устройством санитарно-защитных зон и архитектурно-планировочными решениями.

Санитарно-защитная зона - это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли и иные виды загрязнения среды).

Ширину санитарно-защитных зон устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ и принимают равной от 50 до 1000 м. Например, для цементных заводов производительностью более 150 тыс. т цемента в год (1 класс производства) ширина санитарно-защитной зоны - 1000 м, а для предприятий по изготовлению камышита (V класс производства) - 50 м.

Санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников, например, акацией белой, тополем канадским, елью колючей, шелковицей, кленом остролистным, вязом листовидным и т.д. Об эффективности озеленения свидетельствуют следующие данные: хвоя одного гектара елового леса улавливает 32 т пыли, листва букового леса 68 т. На расстоянии 500 м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха NO₂, S0₂, в два раза ниже, чем у источника загрязнения, а при наличии озеленения ниже в три-четыре раза.

Подобные документы

Проблемы оздоровления среды обитания. Длительность и концентрация воздействия вредных веществ на живой организм. Перспективные материалы, наноэлектронная и генная технологии, современные биотехнологии, способствующие сохранению окружающей среды.

контрольная работа [21,6 K], добавлен 11.01.2011

Принципы интенсификации технологических процессов защиты окружающей среды. Гетерогенный катализ обезвреживания отходящих газов. Очистка газов дожиганием в пламени. Биологическая очистка сточных вод. Защита окружающей среды от энергетических воздействий.

реферат [57,9 K], добавлен 03.12.2012

Основные экологические нормативы качества окружающей среды. Определение величины предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе, воде, почве, продуктах питания. Характеристика предельно допустимого уровня радиации, шума, вибрации, излучения.

курсовая работа [39,3 K], добавлен 18.12.2011

Технология плазменной резки. Источники опасных и вредных производственных факторов при выполнении плазменной резки. Характеристика загрязняющих веществ. Определение годового выброса вредных веществ. Мероприятия по сокращению загрязнения окружающей среды.

контрольная работа [365,2 K], добавлен 16.01.2013

Показатели, характеризующие уровень антропогенного воздействия на окружающую природную среду. Критерии качества окружающей среды. Требования к питьевой воде. Предельно допустимые концентрации химических веществ в почве. Индексы загрязнения атмосферы.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Глобальные проблемы человечества:

загрязнение водной среды7

ЭКОЛОГИЯ И ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ10 Экология автотранспорта13

Экологически чистый автомобиль14

Заключение16 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:18

“Природа не храм, а мастерская, и человек в ней – работник.”

И. С. ТургеневСовременный мир отличается необычайной сложностью и противоречивостью событий, он пронизан противоборствующими тенденциями, полон сложнейших альтернатив, тревог и надежд.

Конец XX века характеризуется мощным рывком в развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.

Поистине наша планета никогда ранее не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже XX - XXI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал.

Эти вопросы, несомненно, волнуют многих людей. Будущее биосферы стало предметом пристального внимания представителей многих отраслей научного знания, что само по себе может быть достаточным основанием для выделения особой группы проблем - философско-методологических проблем экологического прогнозирования. Следует подчеркнуть, что данный аспект является одной из “слабостей молодой науки футурологии” в целом.

Рост масштабов хозяйственной деятельности человека, бурное развитие научно-технической революции усилили отрицательное воздействие на природу, привели к нарушению экологического равновесия на планете. Возросло потребление в сфере материального производства природных ресурсов. За годы после второй мировой войны было использовано столько минерального сырья, сколько за всю предыдущую историю человечества.

Главный фундамент жизни-почвы повсюду на Земле деградируют. В то время как Земля накапливает один сантиметр чернозёма за 300 лет, ныне один сантиметр почвы погибает за три года. Не меньшую опасность представляет собой загрязнение планеты.

Мировой океан постоянно загрязняется из-за расширения добычи нефти на морских промыслах. Огромные нефтяные пятна губительны для жизни океана. Самой уязвимой частью природы стала пресная вода. Сточные воды, пестициды, удобрения, ртуть, мышьяк, свинец и многое другое в огромных количествах попадают в реки и озёра.

Главное, однако, не в полноте списка этих проблем, а в осмыслении причин их возникновения, характера и, что самое важное, в выявлении эффективных путей и способов их разрешения.Принципы безотходных технологий.При создании безотходных

Для того, чтобы определить, какими способами и методами защитить природу и человека от загрязнений, следует решить несколько задач.

Первой среди них является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологий. Пока ограничимся определением: отходы — это добытые человеком и выброшенные им природные ресурсы. Отходы появились только в результате хозяйственной деятельности человека.

При разработке и внедрении безотходных технологий выделяют ряд взаимосвязанных принципов.

Главным из них является принцип системности . В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы всего промышленного производства региона, а на более высоком уровне — как элемент эколого-экономической системы в целом, включающей все материальное производство, природную среду (атмосферу, гидросферу, литосферу, экосистемы, ландшафты), человека и среду его обитания. Иначе говоря, принцип системности должен учитывать взаимосвязь и взаимозависимость производственных, природных и социальных процессов.

Вторым важнейшим принципом создания безотходных производств является комплексность и полнота использования ресурсов . Этот принцип предусматривает максимальное использование всех компонентов сырья и энергоресурсов. Общеизвестно, что все природное сырье является комплексным. Например, уже сейчас все серебро, висмут, платину и более 20% золота получают попутно при комплексной переработке руд.

Третьим принципом безотходных производств является цикличность и замкнутость производственного процесса . Одним из примеров такого цикличного использования природного сырья является оборотное водоснабжение, о котором будет сказано ниже.

освобождение огромных площадей, занятых под свалками, рекультивация этих земель и возвращение их в разряд пахотных;

утилизация многих отходов помогла бы решить ряд важных сырьевых проблем, например, использование металлолома, а не руды в качестве металлургического сырья;

уменьшение загрязнения биосферы сбросами и выбросами отходов и, как результат, улучшение качества ОС и оздоровление населения России .

Для осуществления этой программы в России необходимо:

создание единого координирующего центра по формированию технической политики в области удаления отходов и банка данных по отходам, такой центр в идеале смог бы помочь утилизации подавляющей массы отходов;

обнаружение отходов, вызывающих наибольшее загрязнение ОС, наиболее оптимальная их утилизация или размещение. В данном случае речь идет, прежде всего, о токсичных и радиоактивных отходах;

обеспечение материально-технической базы научных и производственных подразделений, деятельность которых связана с удалением отходов;

обеспечение финансирования из федерального и региональных бюджетов проектов и научных исследований, связанных не только с проблемой переработки отходов, но и с задачами предотвращения образования отходов;

разработка системы налоговых и других финансовых льгот предприятиям и организациям, осуществляющим научные исследования в области удаления отходов.

Перечисленные выше мероприятия имеют, в основном, организационный характер. Однако главные задачи стоят в области технологии, поскольку необходимо создать по существу новую экономику, в которой все отрасли хозяйства были бы четко скоординированы и ориентированы в одном направлении — на сохранение биосферы .

Методы очистки сточных вод. Оборотное водоснабжение

Второй, не менее важной, задачей ООС является строительство очистных сооружений, предотвращающих загрязнение воды, воздуха и почвы.

Водоемы загрязняются, в основном, в результате спуска в них промышленных и бытовых сточных вод, от чего изменяются физические (температура, прозрачность, цвет), химические (кислотность, содержание органических и неорганических соединений, осадок), биологические (появление болезнетворных бактерий) и органолептические (запах, привкус) свойства воды. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, рыбохозяйственного, а иногда и для технического назначения.

Основные методы очистки производственных и бытовых сточных вод можно разделить на четыре группы: механические, химические, физико-химические и биологические.

Механические методы, как правило, используются на первой стадии предварительной очистки и предназначены для удаления взвесей. Сооружения механической очистки — решетки, отстойники, фильтры, разного вида уловители (например, нефтеловушки, основанные на разности плотности воды и нефти; где всплывающие на поверхность воды нефтепродукты собирают и удаляют для дальнейшего использования). Как правило, механическая очистка предназначена для подготовки сточных вод к дальнейшей очистке (химической, физико-химической, биологической).

К химическим методам относится нейтрализация кислот и щелочей, которую проводят, пропуская сточные воды через доломит, магнезит и известняки. Нейтрализация необходима для предупреждения коррозии металлов водоотводящих сетей и очистных сооружений.

Физико-химические методы основаны на свойствах поверхности некоторых веществ (например, угля) поглощать (адсорбировать) примеси вредных веществ; иногда таким поверхностно активным веществом является слой почвы. Химические и физико-химические методы особенно важны при очистке производственных сточных вод.

Биологическая очистка осуществляется путем пропускания сточных вод через биологические фильтры, содержащие сообщества микроорганизмов (бактерии, простейшие, водоросли, грибковые), которые окисляют органические примеси.

Отдельным методом очистки бытовых и сельскохозяйственных сточных вод является их обеззараживание, которое в современных условиях часто осуществляют с помощью ультрафиолетового или гамма облучения.

В различных отраслях промышленности имеется своя специфика методов очистки сточных вод, но, как правило, используется комплексная очистка, включающая все (или несколько) группы методов. Только очищенные сточные воды допускается сбрасывать в водоемы, направлять в оборотные системы водообеспечения промышленных предприятий и на сельскохозяйственные нужды.

Одним из эффективных способов экономии пресной воды является оборотное водоснабжение : предприятие однократно осуществляет забор свежей пресной воды, пускает ее в производство, а отработанные сточные воды не сбрасывает в водоем, а отстаивает, очищает с помощью описанного комплекса методов и снова пускает в работу. Получается замкнутый цикл, при этом достигаются сразу две цели: существенно сокращается водозабор и водоем практически не загрязняется сточными водами.

Качество питьевой воды

Питьевую воду получают либо из подземных водоносных горизонтов, либо из поверхностных водоемов: озер, рек, водохранилищ. В некоторых промышленных районах осуществляют обессоливание или опреснение морской воды.

Любая используемая для питья вода требует предварительной очистки.

Первой стадией такой очистки является пропускание ее через сетку или аэрация (вода разбрызгивается в виде фонтанов), в процессе чего удаляются растворенные в воде газы. Вторая стадия — хлорирование газообразным хлором (предварительное обеззараживание); третья — пропускание через уголь или квасцы (адсорбенты, очищающие от вредных органических примесей). Четвертая — коагуляция коллоидных частиц, имеющих такие размеры, что они не осаждаются на дно, но и не растворяются в воде; коагуляцию проводят, пропуская воду через вращающиеся лопасти, увеличивающие площадь контакта, в результате чего коллоидные частицы выпадают в виде хлопьев и осаждаются в отстойнике (пятая стадия очистки); после отстойника воду фильтруют, пропуская ее через слой песка, затем проводят повторное (конечное) хлорирование.

Описанная схема очистки воды имеет серьезный недостаток: как уже было сказано ранее, при взаимодействии хлора с органическими веществами в воде могут образоваться чрезвычайно токсичные соединения — диоксины , поэтому во многих странах отказались от хлорирования и обеззараживают воду озоном , являющимся сильным окислителем.

Способы очистки газовых выбросов в атмосферу

Адсорбционный — вредные примеси улавливают с помощью поглотителей, в качестве которых используют активированный уголь (как в противогазе), известняк, а также поглощающие жидкости — щелочные растворы аммиака и извести. Недостатки — необходимость установки громоздкого оборудования и периодической очистки поглощающей жидкости.

Окислительный способ заключается в выжигании вредных горючих примесей до углекислого газа и воды; правда, здесь возникает проблема выбросов излишних объемов углекислого газа.

Каталитический — пропускание выбрасываемой газовой смеси через твердые катализаторы, в качестве которых чаще всего используют металлические сетки (например, из платины или ванадия) или оксиды металлов (цинка, алюминия, марганца и т.д.). Напомним, что катализаторы — это вещества, ускоряющие химические реакции, но сами в них не расходующиеся.

Иногда бывает целесообразно использовать сочетание перечисленных выше методов (например, применяют адсорбционно-окислительный метод или каталитическое окисление).

Пока речь шла об очистке промышленных газовых выбросов. Основной вклад в такое загрязнение воздуха вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, строительной индустрии, целлюлозно-бумажной промышленности и энергетики, а также бытовые котельные.

Однако в крупных городах главным источником загрязнения воздуха является все-таки не промышленность, а автотранспорт. Сейчас на Земле постоянно функционирует около миллиарда автомобилей. Отработанные автомобильные выбросы содержат соединения свинца, кадмия, цинка, марганца, меди, хрома, кобальта, олова. Даже у совершенно здоровых людей загрязненный воздух вызывает усталость, плохой сон, кашель, головную боль. По данным медиков, в домах, стоящих рядом с крупными автомагистралями (до 10 м), жители заболевают раком в 3—4 раза чаще, чем в домах, расположенных хотя бы в 50 м от дороги. Автотранспорт также отравляет водоемы, почву и растения.

Как получить экологически чистый автомобиль? Еще более 20 лет назад возникла идея ликвидировать вредные выхлопы еще до выброса их в атмосферу, для чего на пути отработавших газов стали устанавливать каталитические нейтрализаторы , окисляющие несгоревшие углеводороды и угарный газ до углекислого газа и восстанавливающие оксиды азота до азота и кислорода. В качестве катализаторов используют благородные металлы: платину, палладий и родий. Катализатор наносят на инертную подложку из гофрированной фольги или керамики. Кроме катализаторов, выхлопные газы проходят через фильтры из пенокерамики и пенометалла.

Каталитические нейтрализаторы выпускают двух видов: окислительные и бифункциональные. Первые уменьшают выбросы оксидов углерода и углеводородов на 80—90%, в них осуществляется дожигание продуктов неполного сгорания с помощью нагнетателей, пульсаров или эжекторов. Вторые снижают количество выбрасываемых оксидов углерода, углеводородов и оксидов азота на 70—80%, в них происходит, с одной стороны, восстановление оксидов азота до азота и кислорода, с другой — окисление оксидов углерода и углеводородов до углекислого газа и воды. Чтобы эти процессы протекали эффективно и синхронно, состав горючей смеси необходимо поддерживать в очень узких пределах, для чего используют специальный датчик — зонд.

В выхлопных газах дизельных двигателей концентрация оксидов углерода и углеводородов значительно ниже, чем у двигателей с искровым зажиганием, но в больших количествах образуется сажа и оксиды азота. Поэтому на дизельных двигателях устанавливают не только окислительные нейтрализаторы, но и сажевые фильтры.

Описанные выше катализаторы и фильтры устанавливают на автомобилях иностранного производства. Разумеется, такие шаги значительно повышают стоимость машин, поэтому цена иномарок в несколько раз превышает стоимость отечественных. Но жесткие экологические требования, введенные в европейских странах, вынуждают производителей идти на эти затраты, поскольку в результате повышается эффективность сохранения чистоты атмосферного воздуха.

Однако любой катализатор не вечен: через определенное время (как правило, 7 лет) его эффективность снижается, и тогда хозяин автомобиля вынужден платить налог за загрязнение воздуха. Именно в этот момент европейский или японский владелец машины и стремится продать ее. Куда? Ну, конечно, в Россию, где присутствует автомобильный дефицит, а автовладельцы не платят налог за загрязнение! Наши отечественные машины пока не оснащают катализаторами и фильтрами, а многочисленные иномарки на наших дорогах, как правило, подержанные, выпущены 7 и более лет назад. Результатом этого является катастрофически грязный воздух в наших городах, что приводит, как мы уже говорили, к повышенному уровню заболеваемости населения.

Каковы же перспективы? Одна из ближайших и реальных — переход от бензинового топлива к газовому. Газ считается экологически более чистым видом топлива по сравнению с нефтяными фракциями, поскольку он лучше выгорает и не дает токсичных выбросов, а только углекислый газ и воду.

Другой выход — оснащение автомобилей дизельными двигателями, дающих экономию горючего в 20—30%; кроме того, в их выбросах практически отсутствует угарный газ и нет соединений свинца. Однако машины с дизельными двигателями необходимо оборудовать еще и сажевыми фильтрами.

В качестве возможного заменителя природного газа, бензина и дизельного топлива часто называют водород, получаемый из воды. При сжигании водород снова превращается в воду. Опытные образцы автомобилей дали хорошие результаты, однако об их повсеместном использовании говорить пока рано: водород очень взрывоопасен, еще не решены технические вопросы методики заправки водородного двигателя и хранения такого топлива внутри автомобиля.

Наконец, одной из реальных перспектив является электромобиль. Пока все варианты этого средства передвижения сильно проигрывают автомобилю: они дают существенно более низкие скорости, довольно тяжелы из-за массивных аккумуляторов, требуют частой подзарядки. Но эти проблемы — чисто технические и вполне решаемы в будущем.

Весьма перспективными для городов, особенно на окраинах, являются и другие транспортные средства на электрической тяге, в частности, скоростные трамваи, пересекающиеся с городскими магистралями на разных уровнях. Строительство для такого трамвая пути, протяженностью в километр, обходится примерно в 10 раз дешевле строительства аналогичного участка линии метрополитена.

В крупных городах для снижения вредного воздействия загрязненного воздуха на здоровье людей применяют специальные градостроительные принципы зональной застройки жилых массивов. Вблизи дорог располагают низкоэтажные здания торговых комплексов, затем многоэтажные жилые корпуса, а под их защитой — детские и лечебные учреждения. В последние годы в России начали строить транспортные развязки без пересечений (увы, третье автомобильное кольцо в Москве не решило транспортную проблему столицы).

Таким образом, человечество уже накопило богатый опыт борьбы с загрязнениями ОС в виде экозащитных методик. Главными задачами сегодня являются технологические — внедрение описанных методик в повседневную жизнь.

Выводы и итоги

Главным техническим подходом в ООС является внедрение малоотходных и безотходных технологий, когда отходы одной отрасли хозяйства становятся сырьем для другой.

Сточные воды следует очищать механическими, химическими, физико-химическими и биологическими методами.

Одним из самых эффективных способов экономии пресной воды является оборотное водоснабжение .

Питьевая вода проходит несколько стадий очистки и обеззараживания. Хлорирование воды может вызвать образование токсичных соединений.

Для очистки газовых выбросов в атмосферу используют абсорбционный, окислительный и каталитический методы.

В настоящее время человечество занято интенсивными поисками создания экологически чистого автомобиля.

Список литературы

Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. М.,1999.

Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей человека среды. Словарь-справочник. М., 1992.