ЛЕКЦІЯ 5 ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД АНТРОПОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ. Дисципліна - Екологія. Укр.мова - 2 October 2010 - Дневник - Персональный сайт
It is a category for those who going to make an attempt the forces in the olympiad of 2010. Это категория для тех кто собирается попробовать свои силы в олимпиаде 2010 года
Participants of International student Internet-olympiad from discipline are Safety of living of man Участники Международной студенческой Интернет-олимпиады по дисциплине - Безопасность жизни и деятельности человека
Students are student in a center preparation to participating in an olympiad and also students of internal and extra-mural form teaching wich studying disciplines related to safety of man and nature. Студенты обучающиеся в Центре подготовки к участию в олимпиаде, а также студенты очной и заочной формы обучения, изучающие дисциплины связанные с безопасностью человека и природы.
International student Internet-olimpiad from safety of living
Дневник
Main » 2010 » October » 2 » ЛЕКЦІЯ 5 ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД АНТРОПОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ. Дисципліна - Екологія. Укр.мова
13:12
ЛЕКЦІЯ 5 ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД АНТРОПОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ. Дисципліна - Екологія. Укр.мова
ЛЕКЦІЯ 5 ЗАХИСТ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД АНТРОПОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ І РАЦІОНАЛЬНЕ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
ПИТАННЯ 1. Класифікація методів захисту навколишнього середовища. 2. Характеристика активних методів. 3. Характеристика пасивних методів.
Класифікація методів захисту навколишнього середовища. Під методами захисту навколишнього середовища розуміють комплекс технологічних, технічних і організаційних заходів, спрямованих на зниження або повне виключення забруднення біосфери. У виді того, що проблема захисту біосфери вимагає одночасного рішення задач медико-біологічного, генетичного, екологічного характеру, комплексного планування містобудування й ін. Яких-небудь універсальних методів, що радикально вирішують цю проблему в даний час не існує. Метод, що дає гарні результати в одних умовах може бути зовсім не придатний в інші. Найбільш ефективним звичайно виявляється сполучення декількох методів, раціонально підібраних стосовно до того або іншого конкретного випадку. Усі методи можна розділити на двох груп: активні і пасивні. Приведіть визна-чення і приклади. АКТИВНІ методи безпосередньо впливають на джерело забруднення. Їхня сут-ність полягає в удосконалюванні існуючих і розробці нових технологічних процесів і устаткування. ПАСИВНІ методи носять захисний характер. Використання цих методів не зв'язано з впливом на джерело забруднення. На сучасному рівні розвитку технології застосування пасивних методів є основним засобом боротьби з забрудненнями навколишнього середовища.
2. Характеристика активних методів. Активні методи боротьби з забрудненням біосфери є найбільш прогресивними, тому що дозволяють максимально знизити масу і концентрацію матеріальних або рівень енергетичних забруднень поступающих у біосферу. Розвиток активних методів захисту вимагає не тільки розробку нових технологічних процесів, але і збалансування їхній з розробкою технології й апаратури, що запобігає викиди або обмежуючих їхній до припустимих рівнів. Основними напрямками, по яких розвиваються ці методи, є: - мінімізація відходів виробництва; - заміна токсичних відходів не токсичними; - заміна не утилізуємих відходів утилізуємимі; - створення маловідходної (безвідхідної) технології;
Безвідхідна технологія є ідеальною моделлю виробництва, що при раціональному використанні природних ресурсів і енергії дозволяє цілком скоротити обсяг відходів, що викидаються в навколишнє середовище, одержуваних при виробництві і використанні кінцевої продукції. Але зробити її не можливо. Шляхи досягнення маловідходного, як частини безвідхідного виробництва: 1 – Створення комплексних схем, що дозволяють максимально використовувати всі інгредієнти сировини і що забезпечують ГДК у потоках, що відходять; 2 – Створення схем з повним коловоротом води, що дозволяють різко скоротити потреба підприємства у свіжій природній воді; 3 – Створення енерго-технологічних схем з утилізацією тепла, у результаті чого деякі виробництва перетворюються з енерговикористовуючих у енерговиробляючі; 4 – Вибір технологічних режимів, що забезпечують випуск продукції високої якості, яку можна використовувати більш тривалий термін У світовій практиці в міру розвитку науково-технічного прогресу відбувається поетапне наближення до маловідходного виробництва. ЩО ОЗНАЧАЄ ТЕРМІН - ЕКОЛОГІЗАЦІЯ ВИРОБНИЦТВА? (см. слов-ник-довідник) Екологізація виробництва – шляхи удосконалення існуючих та створення нових технологічних процесів, які більш повно задовільняють принципу не порушення екологічної рівноваги. Основними напрямками ЕВ є розробка та наукове обгрунтування нових технологічних процесів, оптимізація використання ресурсів, їх комплексне та багаторазове використання, а також рекультивація порушеного природного середовища. Активні методи є найбільш перспективними при рішенні проблем охорони навколишнього середовища в таких найважливіших галузях промисловості, як паливо - енергетична, металургійна, машинобудівна й ін., автомобільного транспорту. Розглянемо застосування активних методів захисту біосфери на прикладі. ЕНЕРГЕТИКА. Найбільший розвиток у даний час одержала теплоенергетика. Характеризуючи високими темпами розвитку і масштабами виробництва, є одним з основних джерел забруднення навколишнього середовища тепловими викидами і продуктами згоряння різних видів палива - оксидами сірки, вуглецю, азоту, з'єднаннями миш'яку, вуглеводнями, пилом і ін.. Зниження викидів досягається удосконалюванням технології спалювання палива, наприклад, спалювання вугілля в киплячому шарі, рециркуляція димових газів, що відходять від казанів, і ін., модифікацією палив (обезсіркування палив, відділення золи від вугілля, одержання коксу, синтетичного рідкого і газоподібного палива з вугілля й ін.), використанням природних видів рідкого і газоподібного палив. Прискорення розвитку атомної енергетики, а також використання інших видів енергії ( термоядерного синтезу, сонячної, вітровий, і ін.) може забезпечити абсолютне зниження викидів у біосферу. Перехід на оборотні системи гідрозоловиділення з багаторазовим використан-ням води сприяє значному скорочення споживання чистої води, а отже, забруднення природних водойм. Активні методи захисту використовуються також на стадіях очищення викидів від шкідливих домішок з метою одержання утилізуємих і нетоксичних відходів замість не утилізуємих і токсичних. Наприклад, при упровадженні вапняного метода нейтралізації діоксиду сірки, що утримується в димових газах, одержують тверді відходи, що можуть використовуватися у виробництві будівельних матеріалів. ПРИВЕДІТЬ ПРИКЛАД ЗАСТОСУВАННЯ АКТИВНИХ МЕТОДІВ ЗАХИСТУ БІОСФЕРИ ____________________________________________________ 3. Характеристика пасивних методів. ПАСИВНІ методи спрямовані на зменшення концентрацій і рівнів забруднення на шляху їхнього поширення в біосфері, тобто невтручання в технологічні процеси, а лише боротьба з забрудненнями, що утворяться, шляхом застосування наступних організаційно-технічних заходів: - раціональне розміщення джерел забруднення; - локалізація джерел забруднення; - очищення викидів у біосферу.
Питання щодо р а ц і о н а л ь н о г о р о з м і щ е н н я джерел забруднення вирішується на різних рівнях (державному, регіональному, місцевому) у залежності від масштабів забруднень. Рішення цієї проблеми на державному і регіональному рівнях базується на довгострокових прогнозах забруднення біосфери. Регулюється державними планами по захисту біосфери, що розробляються з урахуванням розміщення продуктивних сил на території держави, планів розвитку галузей промисловості, обсягів випуску продукції, ландшафтно-кліматичних умов і ін. У зв'язку з високим рівнем концентрації промислових підприємств у великих містах, велике значення має обмеження нового будівництва і переважне розміщення промислових об'єктів у малих і середніх містах, а також винос з міст у нові промислові райони шкідливих, у санітарно-гігієнічному відношенні, промислових підприємств. Раціональне розміщення джерел забруднення на місцевому рівні реалізується: - оптимальним вибором місця під будівництво промислових об'єктів; - раціональним розміщенням виробничих будинків на території підприємства; - будівлею високих труб з метою розсіювання шкідливих речовин в атмо-сфері; - установленням границь санітарно-захисних зон. При виборі місця під будівництво промислових об'єктів враховується рельєф місцевості, стан атмосфери (метеорологічні умови, умови провітрювання, і ін.), вплив діючих об'єктів і ін. Промислові підприємства розміщають на рівній місцевості, непридатної для сільськогосподарського використання, з урахуванням пануючого напрямку вітру з підповітряної сторони стосовно житлової забудови, (на пересіченій місцевості в знижених місцях утворяться застійні, погано провітрювані зони). Для оцінки стану атмосфери проводять метеорологічні дослідження, зокрема виявлення температурних інверсій (перекидання), що характеризуються підвищенням темпера-тури в міру видалення від поверхні землі в порівнянні зі звичайним станом атмосфери (поступове зниження температури), що погіршує умови турбулентного обміну, а отже, розсіювання викидів, і приводить до нагромадження їхній у приземному шарі. Інверсії, як правило, носять локальний характер, їхня наявність також враховується при розміщенні нових підприємств, виборі висоти технологічних і вентиляційних труб і ін. Промислові площадки розташовують на більш низькій оцінці, чим жи-тлова територія, що захищає них від змиву забруднень із площадок. Місце випуску стічних вод повинне бути розташоване нижче за течією ріки від границі житлової території, місць водокористування з урахуванням зворотного плину при нагоних вітрах. Виробничі будинки, що є джерелом шуму, вібрацій, особливо шкідливих речовин, розміщають на краю промислової території з боку, протилежної житловому масивові. Взаємне розташування виробничих будинків вибирають таким, щоб при напрямку вітру убік житлових масивів їхні викиди не поєднувалися. Високі труби - сприяють розсіюванню шкідливих речовин в атмосфері. Величина гранично допустимого викиду (ГДВ, г/с) приймається такий, щоб після розсіювання шкідливих речовин їхня максимальна концентрація См у приземному шарі не перевищувала гранично припустиму (максимальну разову). Ступінь розведення викиду атмосферним повітрям залежить від величини масової швидкості викиду (г/с), висоти труби H, швидкості і напрямки вітру, температури пило-газоповітряної суміші й інших факторів. Основним документом, що регламентує розрахунок розсіювання викидів, є ОНД-86. Розсіювання за допомогою високих труб є змушеною мірою. Цей захід дозволяє знизити рівень забруднення повітряного басейну тільки поблизу підприємства, тобто в локальному масштабі, тому що шкідливі речовини акумулюються в атмосфері і з часом опускаються в приземний шар, попадають на земну поверхню. Для визначення максимальної концентрації См від декількох джерел при кожнім напрямку вітру розраховуються сумарні концентрації в крапках, де досягається максимум концентрацій від окремих джерел. Найбільше з них значення приймається за См. Ці розрахунки виконуються на ЕОМ по спеціально розроблених програмах на існуюче положення і з урахуванням упровадження природоохоронних заходів, а також перспективи розвитку підприємства. Автоматизований розрахунок дозволяє одержати роздруківки полів концентрацій забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, на якому наносяться границі Сз, що дозволяє оцінити ступінь небезпеки забруднення атмосфери, визначить у джерела, викиди від яких можуть бути прийняті на рівні гранично припустимих викидів (ГДВ). Установлення норм ГДВ, оцінка рівнів шуму, вібрацій, електромагнітних хвиль радіочастот, ультразвуку, що іонізують випромінювань у межах житлової забудови дозволяють визначати розміри санітарно-захисних зон між промисловими підприємствами і житловою територією. Раціональний вибір зелених насаджень для озеленення Сз (тополя, клен, туя, липа й ін.) сприяє не тільки осадженню пилу на листах дерев і рослин, але і поглинанню або нейтралізації таких токсичних газів, як оксидів вуглецю, азоту, сірководню, а також зниженню рівнів акустичних, іонізуючих і т.п. випромінювань. Л О К А Л И З А Ц И Я джерел забруднення включає: ізоляцію і герметизацію джерел матеріальних забруднень, екранування і поглинання енергетичних забруднень, поховання відходів виробництва.
Ізоляція і герметизація джерел матеріальні забруднення здійснюється за допомогою спеціальних укриттів, у які полягає технологічне устаткування, що виділяє забруднюючі речовини (наприклад, фарбувальні камери, укриття гальванічних ванн, транспортування сипучих матеріалів під вакуумом і т.п.), заміна фланцевих з'єднань елементів устаткування звареними і з застосуванням вальцювання, зварених трубопроводів безшовними, додання герметичності (ртуті-непроникності) статей і ін. Яким образом передбачається захист житлових будинків і підприємств, роз-ташованих поблизу радіостанцій, ліній електропередач, промислових установок і ін., від електромагнітних випромінювань радіочастот? Для захисту житлових підприємств, розташованих поблизу радіостанцій, ліній електропередач, промислових установок і ін., від електромагнітних випромінювань радіочастот передбачається екранування селитебних територій будинками з високим змістом залізобетонних конструкцій, зміна спрямованості випромінювання антен, багаторядна посадка зелених насаджень по фронту поширення електромагнітних хвиль і ін.
Захист від шуму виробляється будівельно-акустичними методами: звукоізоляція, екранування, звукопоглинання. Методи реалізації докладно викладаються в курсі охорони праці. Локалізація відходів, непригодних до утилізації, виконується шляхом їхнього поховання. Наприклад, концентровані стічні води, що містять токсичні і радіоактивні відходи, накачуються в глибокі обрії земної кори (відпрацьовані шпари, закинуті шахти). Витрати на поховання відходів у вигляді рідини до 10 разів нижче витрат на очищення і тому цей спосіб у даний час знаходить широке поширення. Радіоактивні рідкі відходи високого рівня активності піддаються попередньо концентруванню до невеликих обсягів і захороняються у герметичних підземних ємкостях. Однак у даний час уже стають зрозумілими і негативними сторонами такої технології поховання, а саме: Тверді радіоактивні відходи захороняються у спеціальних контейнерах у земній корі на великій глибині, на дні океану, заливаються бетоном у бетонних траншеях. Існують і інші способи поховання. Застосування методів починається з оцінки нормативних показників забруднень. Нормування забруднень ґрунтується на наукових дослідженнях, пріоритет у яких належить колишній СРСР. Ще в 1949 році проф. Рязанов сформулював критерії шкідливості атмосферних забруднень, що лягли в основу розробки такого нормативу, як ГДК – гранично допустима концентрація. ГДК хімічної речовини в зовнішнім середовищі – це така концентрація, при впливі якої на організм людини періодично або протягом життя прямо або через екологічні системи, а також через можливий екологічний збиток не викликає захворювань або змін у стані здоров'я, що виявляються сучасними методами досліджень відразу або у віддалений термін життя дійсних або наступних поколінь. ГДК бувають максимально разові і середньодобові і ГДК робочої зони. ГДКм.р. – це концентрації, що не викликають рефлекторних реакцій в організмі людини (відчуття запаху, зміна біоелектричної активності кори головного мозку, світлової чутливості очей) протягом 20 хвилинного безперервного вдихання. ГДКср. доб. – це така концентрація забруднюючої речовини в повітрі населеного пункту, що не робить на людину прямого або непрямого шкідливого впливу в умовах невиразно довгого цілодобового вдихання. ГДКдоб. Установлюється з метою попередження резорбтивного (загально токсичного, канцерогенного, мутагенного) впливу шкідливих речовин. Одиниці виміру ГДК – г/м3 ГДР – рівень впливу для енергетичних забруднень. ГДВ – гранично допустимі викиди шкідливих речовин. Цей норматив був введений у 1977 році. У цьому ж році була розроблена методика визначення ГДВ за ГОСТ 17.2.1.04-77. ГДВ – це науково обґрунтований норматив, установлюваний для кожного забруднювача і джерела викиду, виконання якого забезпечує дотримання ГДК у се-литебної зоні (зоні проживання людей). ГДВ установлюється з урахуванням викидів сусідніх джерел, тобто з урахуванням фонових концентрацій. ГДВ є функцією від ГДК: ГДВ = (ГДК) = кр (ГДК – Сф), Де: кр – коефіцієнт розведення, показує, який обсяг чистого повітря необхідний для розведення викидуємого в 1 с забруднюючої речовини до ГДК. ГДВ вимі-ряється в г/с (формула залежить від температури повітря на виході з джерела викиду). , де: Н – висота джерела викиду, м; V - витрата газу (обсяг суміші, що викидається,) в ед. часу, м3/с; ΔT - різниця температур суміші, що викидається, і повітря; A - коефіцієнт температурної стратифікації; F - коефіцієнт, що враховує швидкість осідання шкідливих речовин; m і n – коефіцієнти, що враховують умови виходу газів із джерела. Для енергетичних установок уводиться показник ГДП – гранично допустима витрата палива. Регулюючи витрату палива, можна понизити шкідливі викиди у повітря :
де: Мт – маса шкідливих домішок, що утворяться при спалюванні одиниці маси палива, г/кг: vг – витрата газовоздушной суміші, що утвориться при спалюванні одиниці маси палива, м3/кг. Для нормування скидань у водойми використовується показник ГДС – гра-нично допустиме скидання. ГДС – це маса речовини в стічних водах, максимально припустима до відведення у встановленому режимі в даному пункті в одиницю часу з метою забезпечення норм якості води в контрольній ділянці. ГДС установлюється з обліком ГДК речовин у місцях водокористування, що асимілюють (відновлюють) здібності водного об'єкта й оптимального розподілу маси шкідливих речовин, що скидаються, між водокористувачами, що скидають стічні води. ГДС установлюється відповідно до ГОСТ 17.1.1.11 – 77. КІЗА – комплексний індекс забруднення атмосфери. У Харкові визначається по 11 найменуванням.
1- показник класу небезпеки (ступеня токсичності); З – 0,9; Рв – 1,7; і т.д. Харків – 6,92; Київ – 7,8; Одеса – 9; Кривій Ріг – 14-16; Донецьк –12-13.
О Ч И С Т К А викидів від шкідливих речовин у даний час є основним засобом боротьби з забрудненням біосфери. Під очищенням викидів розуміють звільнення від шкідливих матеріальних забруднень, що утримуються в них, з метою зниження їхніх концентрацій до рівнів, при яких біосфері не буде наноситися збиток. У залежності від якості відходів, що утворяться, їхніх фізико-хімічних властивостей і необхідного ступеня очищення застосовуються різні методи очищення: механічні, хімічні, фізичні, хімічні, термічні та біологічні. МЕХАНІЧНІ методи використовуються для очищення повітря і стічних вод від зважених у них твердих і рідких часток. Очищення здійснюється під дією сил ваги, інерції, відцентрових, теплового руху, явищ змочування й ін. ХІМІЧНІ методи, або реагентні, використовують для перетворення речовин, що утримуються у відходах, у речовини з потрібними властивостями. Наприклад, перетворення розчинених речовин у нерозчинні, доведення рН - показника кислих і лужних стоків до значень, що дозволяють їхнє скидання у водойми й ін. ФІЗИЧНІ методи зв'язані зі зміною фізичних властивостей речовин шляхом впливу на гази, що очищаються, або рідини випромінювань і полів. Наприклад, укрупнення зважених часток, у результаті чого інтенсифікується процес осадження, повідомлення електричного заряду зваженим часткам, що осідають потім на електродах і ін. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ методи супроводжуються протіканням обох видів процесів. Зокрема, сорбційні процеси, при яких відбувається поглинання твердим тілом або рідиною (сорбентом) зважених часток або газів, процеси молекулярного прилипання часток, що знаходяться в рідині, до газових пухирців, що спливають до поверхні рідини, у результаті чого відбувається її очищення (метод флотації) і ін. ТЕРМІЧНІ методи використовуються для випарювання, випари і спалювання стічних вод, сушіння і спалювання твердих відходів і в інших випадках. БІОХІМІЧНІ методи. Ці методи, використовувані для очищення стічних вод, засновані на здатності мікроорганізмів руйнувати (мінералізувати), що утримуються в стічних водах забруднення органічного походження. Приведена вище класифікація є умовної, тому що при використанні зазначених методів процес очищення відбувається під впливом декількох сукупно діючих явищ механічного, хімічного, фізичного, фізико-хімічного, і ін. порядку. Детальний опис методів очищення і їхнє апаратурне оформлення розглядаються далі у відповідних розділах курсу. Екологічний паспорт підприємства – один з документів, що дозволяє дати характеристику під-приємства з екологічної точки зору. Методика складання екологічного паспорта розроблена відповідно до ГОСТ 17.0.0.04-90. Еко-логічний паспорт підприємство розробляє за рахунок власних коштів. Основними документами еко-логічного паспорта є: • основні показники виробництва; • проекти розрахунку ГДВ і ГДС; • дозвіл на природокористування; • паспорта газо і водоочисних споруджень, а також установок утилізації і використання твердих відходів; • дані по інвентаризації викидів; • дані державної статистичної звітності; • нормативно-технічні документи, що маються в розпорядженні гідрометеорологічної служби, орга-нів санітарного нагляду, інституту гігієни праці і профзахворювань. Екологічний паспорт складається на початок року і щорічно доповнюється і коректується. Склада-ється екологічний паспорт у 2-х примірниках. Один примірник зберігається на підприємстві, другий – у службі екологічної безпеки. Всі екологічні паспорти проходять обов'язкову екологічну експертизу. В Україні в даний час складання екологічних паспортів припинено.
ВИСНОВОК: Захист навколишнього природного середовища є дуже важливою але складною справою. Займатися цим повинні усі кому не байдуже майбутнє своє, дітей, родичів та країни. Відповідальність за це лежить на сам перед на випускниках Вузів, як фахівців та керівників підприємств, та як на тих хто планує майбутнє нашої країни.
,
де: Мт – маса шкідливих домішок, що утворяться при спалюванні одиниці маси палива, г/кг:
