Экологическая безопасность: факторы, источники, показатели.

Экологическая безопасность – состояние защищенности каждого отдельного лица, общества, государства и окружающей среды от чрезмерной экологической опасности, одна из составляющих национальной безопасности. Система экологической безопасности – совокупность законодательных, административных, финансово-экономических, информационных, технических, медицинских и биологических мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными, а также естественными внешними нагрузками.

Экологическая опасность - ситуация в окружающей среде, когда возможно возникновение опасных факторов (нежелательных событий, явлений и процессов), воздействие которых на человека и окружающую среду может привести к одному из следующих последствий или их совокупности: - отклонению здоровья человека от среднестатистического значения; ухудшению состояния окружающей среды. Экологические факторы и источники опасности – обусловлены причинами природного характера (неблагоприятными для жизни человека, растений и животных климатическими условиями, физико-химическими характеристиками воды, атмосферы, почв, природными бедствиями и катастрофами).
Социально-экономические факторы опасности – обусловлены причинами социального, экономического и психологического характера (недостаточным уровнем питания, здравоохранения, образования, обеспечения материальными благами; нарушенными общественными отношениями, недостаточно развитыми социальными структурами).Техногенные факторы опасности – обусловлены хозяйственной деятельностью людей (чрезмерными выбросами и сбросами в окружающую среду отходов хозяйственной деятельности; необоснованными отчуждениями территорий под хозяйственную деятельность; чрезмерным вовлечением в хозяйственный оборот природных ресурсов и т.д.). Военные факторы опасности – обусловлены работой военной промышленности (транспортировкой военных материалов и оборудования, испытанием и уничтожением образцов оружия, функционированием всего комплекса военных средств в случае военных действий). Все эти факторы рассматриваются в комплексе, с учетом их взаимного влияния и связей. Технологический и экологический кризисы, как причины экологической опасности.

Экологическая безопасностьможет быть описана следующими группами показателей:

1) натуральные и условные показатели, характеризующие вредное влияние (объемы фактических и условных выбросов и сбросов вредных веществ, вывоза отходов, уровней вредных физических воздействий, рассчитанные и фактические поля средних и максимальных концентраций вредных веществ в различных средах, и т.д.);

2) ресурсопотребление и ресурсный баланс (потребление кислорода, водопотребление, производство и потребление электроэнергии, и т.д.);

3) характеристики территории (плотность населения, структура биоценозов, ценность территории);

4) техническое состояние предприятий;

5) комплексные показатели, характеризующие экологическую безопасность предприятий (коэффициент нормативной экологической опасности, показатель превышения нормативной зоны загрязнения, коэффициент озеленения зоны воздействия и др.);

6) эколого-экономические показатели, отражающие стоимостный аспект экологической безопасности (экологические платежи).

Загрязнение продуктов питания. Основные виды загрязнителей: тяжелые металлы, пестициды, нитраты, нитриты, радиоактивные элементы, микотоксины, полихлорированные бифенилы, их действие на человека. Производство экологически чистой продукции. Основные принципы, тенденции и направления развития. Сущность и существенность понятия «экологически чистая продукция». Регламентация производства экологически чистой продукции.

Загрязнение продуктов питания.Загрязнение - привнесение в продукты питания или возникновение в них новых, не характерных для них физических, химических или биологических агентов или превышение в конкретное время допустимых концентраций перечисленных агентов в продуктах, вредных для человека и его потомства.

Загрязняющими называют вещества, оказывающие токсикологическое или биологическое воздействие на организм человека. Среди них: специально добавленные вещества, случайно содержащиеся в продуктах соединения, загрязнения из окружающей среды, загрязнения компонентами упаковочных материалов, загрязнения микроорганизмами, остатки сельскохозяйственных ядохимикатов (удобрений), загрязнения, связанные с лечением животных, прочие загрязнения (моющие средства или другие санитарные препараты), вторичные продукты.

Основные виды опасных загрязнителей (контаминанты): тяжелые металлы (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, сурьму, висмут, ртуть, олово, ванадий), пестициды (гербициды, инсектициды, фунгициды, бактерициды, гооциды и др.), нитраты, нитриты, радиоактивные элементы, микотоксины, полихлорированные бифенилы.

Загрязняющие вещества пищевых продуктов можно классифицировать по характеру действия на организм человека, токсичности и степени опасности. По характеру действия различают вещества, оказывающие общее действие (раздражающее, аллергическое, канцерогенное, мутагенное), и вещества, действующие на определенные системы и органы (нервную и кроветворную системы, печень, желудочно-кишечный тракт и т.д.), терратогенное действие. Основные характеристики токсичности – ЛД₅₀ и ЛД₁₀₀. ЛД – аббревиатура летальной дозы, т.е. дозы, вызывающей при однократном введении гибель 50 или 100% экспериментальных животных. Дозу обычно определяют в размерности концентрации. Токсичными считают те вещества, для которых ЛД мала.

Экологически чистый продукт - продут животного или растительного происхождения, произведенный из натурального продовольственного сырья, выращенного с соблюдением всех установленных норм и правил, соответствующий по показателям безопасности требованиям, установленным для продуктов питания детей раннего возраста. Производятся с использованием технологий, обеспечивающих получение продукции, отвечающей действующим санитарным нормам, и изготовляться из сырья, выращенного без применения стимуляторов роста и откорма, пестицидов, антибиотиков, химических удобрений, гормональных и ветеринарных препаратов.

Органические продукты (биопродукты) — продукция «органического» сельского хозяйства и пищевой промышленности, изготовленная без использования (либо с меньшим использованием) синтетических пестицидов, синтетических минеральных удобрений, регуляторов роста, искусственных пищевых добавок, а также без использования генетически модифицированных продуктов (ГМО).

Регламентация производства экологически чистой продукции.

Гарантийная система сертификации биопродуктов, которая включает в себя специализированные инспекционные и сертификационные органы. Эта система использует правовые нормы, устанавливающие обязательные требования в рамках государственного регулирования, отдельные стандарты, как добровольные соглашения потребителей и производителей товаров и услуг. Гарантийная система (сертификация, инспектирование и маркировка) обеспечивает соответствие стандартам всего процесса производства биопродуктов и их переработки до уровня конечной продукции, включая её упаковку, маркировку и доставку потребителям. Преобладает тенденция замены правовых норм стандартами. В России – система государственных стандартов (ГОСТ), отраслевых стандартов (ОСТ), технических условий (ТУ). Межправительственные стандарты формирует Международная федерация движений экологического сельского хозяйства (FOAM) — международная неправительственная организация, объединяющая свыше 700 активных организаций-участников в 100 странах мира. Для стран Евросоюза основными представленными требованиями и регулированиями считются нормативы «ЕС 834/2007», «ЕС 889/2008».

Сертификация: обязательная и добровольная (более распространенная).

Документом, регламентирующим подход к добровольной экологической сертификации с учетом требований на всех стадиях жизненного цикла производства продукции (оказания услуг, выполнения работ) является стандарт ISO 14024 «Environmental labels and declarations — Guiding principles» и его российский аналог - ГОСТ Р ИСО 14024 «Этикетки и декларации экологические. Экологическая маркировка типа I. Принципы и процедуры»

Стандарт учитывает требования к:

· концентрации содержания экологических загрязнителей в объектах сертификации;

· уровню загрязнения окружающей среды;

· уровню экологической безопасности для здоровья человека;

· вторичному использованию компонентов;

· рациональному использованию природных ресурсов в процессе производства;

· использованию возобновляемых ресурсов;

· использованию возобновляемых источников энергии;

· уровням сбросов и выбросов;

· экологическим показателям транспортировки;

· экологическим показателям утилизации отходов;

· использованию наилучших доступных технологий.

ТЕМА 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ, ЭКСПЕРТИЗА, АУДИТ, СЕРТИФИКАЦИЯ, ПАСПОРТ.

ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

обязательная часть содержания лекций

Экологический мониторинг: цели, задачи, классификация, принципы организации и проведения.

Экологическая экспертиза: предмет, цели, задачи, критерии и типы. Положение о государственной экологической экспертизе.

Экологический аудит: цели и задачи, порядок проведения.

Экологическая сертификация: цели и задачи, порядок проведения.

Экологический паспорт предприятия. Оценка воздействия предприятия на ОПС.

Экологическое состояние природной среды в Самарской области. Состояние воздушной, водной и почвенной сред.

Экологический мониторинг: цели, задачи, классификация, принципы организации и проведения.

Экологический мониторинг– система наблюдений за изменениями состояния среды, вызванными антропогенными причинами, позволяющая прогнозировать развитие этих изменений.

Цель мониторинга - констатация фактов, прогнозирование, а также управляющее воздействие.

Объектами мониторинга могут быть: природные, антропогенные или природно-антропогенные системы.

Экологический мониторинг должен представлять собой иерархически организованную систему наблюдений, слагающуюся из звеньев разного уровня:

Структурными звеньямисистемы являются:

 измерительная система,

 информационная система, включающая в себя базы и банки данных санитарно-гигиенической, правовой, медико-биологической и технико-экономической направленности,

 система моделирования и оптимизации промышленных объектов,

 система прогнозирования и восстановления полей экологических и метеорологических факторов,

 система принятия решений.

Эффективность ЕСМ обеспечивается достоверностью информации, точностью измерений различных факторов, позволяющих оценить не только состояние ОС, но и динамику изменения этих факторов.

Мониторинг атмосферы, гидросферы, почвы, урбанизированных территорий.

Экологическая экспертиза: предмет, цели, задачи, критерии и типы. Положение о государственной экологической экспертизе.

В соответствии с законом «Об экологической экспертизе»:

Экологическая экспертиза – это установление соответствия намечаемой хозяйственной и иной деятельности экологическим требованиям и определение допустимой реализации объекта экологической экспертизы в целях предупреждения возможных неблагоприятных экологических воздействий и связанных с ними социальных, экономических и иных последствий реализации объекта экологической экспертизы.

Экологическая экспертиза включает в себя:

1. Оценку воздействия на ОС (ОВОС), которая обеспечивает учет экологических требований на стадии разработки.

2. Государственную экологическую экспертизу, которая учитывает экологические требования на стадии принятия управленческих решений.

Может проводиться общественная экологическая экспертиза.

В основу экологической экспертизы закладываются следующие принципы:

 презумпция потенциальной экологической опасности;

 обязательности проведения ГЭЭ до принятия решений о реализации объекта экспертизы;

 комплексность оценки воздействия;

 обязательности учета требований экологической безопасности;

 достоверности и полноты информации;

 независимости экспертов;

 научной обоснованности, объективности и законности сделанных заключений;

 гласности, учета общественного мнения;

 ответственности.

Объектами ГЭЭ являются все материалы по объектам и мероприятия, намеченным к реализации на территории РФ (плановые работы – прогнозы развития отрасли хозяйства, состояния окружающей природной среды и т.п.; предплановая документация – схемы расселения, схема охраны малых рек и т.п.), а также все предпроектные (ТЭО, задание на проектирование) и проектные материалы (рабочие проекты на строительство, рабочая и сметная документация) по объектам и мероприятиям, намеченным к реализации на территории РФ, экологические обоснования выдаваемых лицензий на природопользование.Таким образом, ГЭЭ подлежат как гражданские, так и военные, оборонные и т.п. объекты.

Официально установленный порядок организации и проведения экологической экспертизы включает в себя пять основных стадий:

1. назначение экспертизы и ее организацию;

2. сбор, обобщение, анализ и оценку поступившей информации;

3. формирование предварительного заключения и ознакомление с ним общественности;

4. представление окончательного заключения экспертной комиссии и утверждение его в качестве заключения ГЭЭ руководителем компетентного органа;

5. разрешение споров и при необходимости проведение повторной (дополнительной) экспертизы.

При обсуждении экологической экспертизы нельзя забывать о таком важном ее этапе, как оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) – процедура учета экологических требований законодательства РФ при подготовке и принятии решений о социально-экономическом развитии общества.

Экологический аудит: цели и задачи, порядок проведения.

Обязательная экосертификация проводится в случаях, предусмотренных законодательством РФ, республик в составе РФ. Добровольная сертификацияосуществляется в рамках Системы в тех случаях, по которым в законодательных актах РФ не предусмотрено проведение обязательной экосертификации. Она выполняется по инициативе заявителя на основе договора между органом по сертификации и заявителем.

Работы по сертификации в рамках Системы осуществляют органы по экосертификации, испытательно-аналитические лаборатории (центры), экоаудиторы, которые должны быть аккредитованы или аттестованы в установленном порядке. Органы по экосертификации аккредитуются в Системе на право проведения работ, испытательно-аналитические лаборатории – на техническую компетентность и независимость.

Экологический паспорт предприятия. Оценка воздействия предприятия на ОПС.

Экологический паспорт - документ, содержащий информацию об уровне использования природопользователем ресурсов (природных, вторичных и др.) и степени воздействия его производств на окружающую природную среду, а также сведения о разрешениях на право природопользования, нормативах воздействий и размерах платежей за загрязнение окружающей природной среды и использование природных ресурсов.

Экологический паспорт предприятия разрабатывается для учета всех видов техногенных воздействий на окружающую среду и сравнительного анализа вклада различных производственных процессов в общую природоемкость.

Информационная база экопаспорта может быть использована для разработки проектов нормативов предельно допустимых выбросов (сбросов), лимитов размещения отходов, для заполнения форм государственной статистической отчетности типа 2ТП-воздух, 2ТП-водхоз, 2ТП-токсичные отходы и др., для расчета платы за загрязнение окружающей природной среды, установления налоговых льгот и других целей. В экологический паспорт вносится, периодически корректируется и обновляется информация об исходных данных для расчета материально-энергетических балансов, нормативы ресурсопотребления, производственных циклов.

Паспорт дает возможность осуществить экологическую аттестацию того и иного хозяйственного объекта по признакам его соответствия требованиям предельно допустимой техногенной нагрузки и экологической техноемкости территории.

Впервые термин «экологическая паспортизация» был введен законом «Об Охране окружающей среды» в 2002 г. Разработка экологических паспортов природопользователей началась в России с 1991 г., после принятия ГОСТ 17.0.0.04-90 «Экологический паспорт промышленного предприятия. Основные положения». В 1995г. был разработан в качестве рекомендательного документа экологический паспорт сельскохозяйственного предприятия. В 2000 г. взамен него был принят ГОСТ Р 17.0.0.06-2000 «Экологический паспорт природопользователя. Основные положения».

Экологическое состояние природной среды в Самарской области. Состояние воздушной, водной и почвенной сред.

Экологический паспорт Самарской области состоит из следующих разделов:

1) сведения о физико-географическом описании территории, включающем климатическую характеристику, сведения о геоморфологическом и геолого-литологическом строении;

2) описание геологической среды, включающее общую характеристику геологической среды, инженерно-геологическую характеристику, экзогенные процессы, характеристику радоноопасности ;

3) описание минерально-сырьевой базы, в том числе сведения о месторождениях и залеганиях общераспространенных полезных ископаемых, сведения об использовании недр;

4) описание земельных ресурсов, в том числе виды и категории земель, основные типы почв, сведения о системе мониторинга почв;

5) описание состояния атмосферного воздуха, в том числе сведения о системе мониторинга атмосферного воздуха, шумового и электромагнитного загрязнения, оценка степени загрязнения атмосферного воздуха по максимально-разовым и среднесуточным концентрациям, интерактивные карты состояния атмосферного воздуха;

6) характеристика гидрографической сети, гидрологическая и гидрогеологическая характеристика, сведения о системе мониторинга подземных и грунтовых вод;

7) характеристика растительного и животного мира, водных биологических ресурсов;

8) описание особо охраняемых природных территорий регионального и местного значения, в том числе их количество, местоположение, перспективы развития;

9) описание отходов производства и потребления, образующихся в области ;

10) установленные нормативы качества окружающей среды, включающие нормативы качества атмосферного воздуха, воды, почв, нормативы по шуму, электромагнитному излучению, по уровню радиационного загрязнения;

11) сведения об источниках негативного воздействия на окружающую среду, механизмах обращения с отходами производства и потребления;

12) сведения о мероприятиях, осуществляемых в целях охраны окружающей среды и ее отдельных компонентов.

Экологическое состояние Самарской области оценивается как неблагополучное и стабильное. Так, по данным Приволжского межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды в 2011 году количество жителей области, проживающих в неблагоприятных экологических условиях, составило 2349480 чел. или 73% от общего количества жителей.

Ежегодно в области образуется около 500 тыс.т промышленных отходов, используется при этом менее 50%, скопилось около 70 млн.т вредных отходов различного типа, кроме того ежегодно образуется более 3,5 млн. куб.м твердых бытовых отходов.

На территории региона валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составляют более 600 тыс. т, в том числе 350 тыс. т–от стационарных источников.

Вода Куйбышевского и Саратовского водохранилищ оценивается как загрязненная и очень загрязненная, малых рек – как очень загрязненная, грязная и очень грязная. Со сточными водами от предприятий в бассейн Волги попадают токсичные вещества: хлорорганические пестициды, соединения тяжелых металлов, фенолы.

По многолетним наблюдениям Роспотребнадзора качество воды поверхностных водоёмов, являющихся источниками питьевого водоснабжения, не отвечает санитарным требованиям по химическому потреблению кислорода, содержанию фенолов, железа, взвешенных веществ. Доля проб воды, имеющих отклонения от гигиенических нормативов по микро­биологическим показателям, колеблется от 20 до 30 %.

Подземные воды региона характеризуются повышенным содержанием железа, жесткости, общей минерализации. Свыше 35 % проб воды, отобранных из подземных источников, не отвечают санитарным требованиям по химическим показателям.

В почве на территории области определяются пестициды и токсиканты промышленного происхождения, нефтепро­дукты, тяжелые металлы. По уровню загрязнения пестицидами сельскохозяйственные угодья области относятся к среднезагрязненным. Основными загрязняющими токсикантами промышленного происхождения являются свинец, кадмий, медь и по их содержанию почвы отнесены к категории умеренно загрязненных.

Здоровье населения. Во всех возрастных группах населения Самарской области фиксируется рост общей заболеваемости. У детского населения, по сравнению с подростковым и взрослым населением, более высокий уровень впервые выявленной общей заболеваемости за многолетний период времени.

Изучение динамики распространенности заболеваний у всего населения (2004 – 2010 г.) показало преобладание следующих классов заболеваний: болезни органов дыхания, болезни системы кровообращения, новообразования, болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ и др.

ТЕМА 7. ЭКОЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ

ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕКЦИЙ

Основные направления развития экозащитных технологий. Ресурсосберегающие технологии. Природоохранные мероприятия.

Технические средства и методы защиты атмосферы. Классификация пылеулавливающего оборудования. Сухой и мокрый способ. Электрофильтры. Туманоуловители. Способы очистки выбросов от газо- и парообразных загрязнений. Термическая нейтрализация вредных примесей. Биохимические методы.

Защита водных объектов от загрязнения. Способы очистки нефтесодержащих стоков. Обработка сточных вод озоном. Биохимические и малоотходные технологические процессы очистки сточных вод.

Обращение с отходами производства и потребления. Классификация, паспортизация и сертификация отходов. Переработка отходов и роль безотходных и малоотходных технологий.

Основные направления развития экозащитных технологий. Ресурсосберегающие технологии: снижение расхода природных, материальных, энергетических и иных ресурсов. Природоохранные мероприятия, сокращение техногенного воздействия на окружающую природную среду.

Ресурсосбережение – процесс производства и реализации конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного цикла и с наименьшим воздействием на человека и природные системы.

Ресурсосберегающая технология – совокупность последовательных технологических операций, обеспечивающих производство продукта с минимально возможным потреблением топлива и других источников энергии, а также сырья, материалов, воды, воздуха и других ресурсов для технологических целей.

Технические средства и методы защиты атмосферы. Классификация пылеулавливающего оборудования. Сухой и мокрый способ. Электрофильтры. Туманоуловители. Способы очистки выбросов от газо- и парообразных загрязнений. Термическая нейтрализация вредных примесей. Биохимические методы.

В настоящее время разработаны и широко применяются различные методы защиты атмосферного воздуха от загрязнений. Выбор метода зависит от: типа источника загрязнения атмосферного воздуха; агрегатного состояния вредных веществ в выбросах; размеров частиц в выбросах и др.

Вредные вещества могут находится в воздухе как в парообразном виде, так и в виде аэрозолей – твердых или жидких частиц, взвешенных в воздухе. Туманы – аэрозоли с жидкой дисперсной фазой. Пыль – аэрозоли с твердой дисперсной фазой.

По принципу действия различают: сухие и мокрые пылеуловители, фильтры, электрофильтры.

Применение типа пылеулавливающих установок зависит от концентрации примесей в воздухе. Очистка воздуха может быть грубой, средней и тонкой. Сухие пылеуловители применяют при высоких концентрациях примесей в воздухе, а фильтры – при тонкой очистке воздуха.

Сухие пылеуловители: пылеосадочные камеры (для грубой очистки): циклоны(зола, пыль), аппараты центробежного действия(ротационного типа,) жалюзийные пылеотделители.

Мокрые пылеуловители (от мелкодисперсной, взрывоопасной пыли, высокотемпературных газов): скрубберы Вентури; форсуночные и центробежные скрубберы; аппараты ударно-инерционного типа; барботажно-пенные аппараты и др.

Фильтры (для улавливания очень мелких частиц): волокнистые, тканевые, зернистые (зернистые насадочные (насыпные) или жесткие пористые.

Электрофильтр – это аппарат или установка, в которых используются электрические силы для отделения взвешенных частиц от газов. Преимущества: универсальность и высокая степень очистки (до 99%) частицы любых размеров, включая и субмикронные; применение при высоких температурах, а также в условиях воздействия различных коррозионных сред; возможность полной автоматизации, низкие эксплуатационные затраты, очистка больших объемов газов.

Способы очистки выбросов от газо- и парообразных загрязнений. Абсорбция – пропускание через поглотитель(абсорбент) – скрубберный процесс. Используют: скрубберы Вентури; форсуночные и центробежные скрубберы; тарелочные скрубберы, барботажно-пенные скрубберы, насадочные башни.

Термическая нейтрализация вредных примесей. В зависимости от химического состава газовых выбросов и др. следующие схемы: прямое сжигание в пламени при 600–800^ºС, каталитическое сжигание при 250–450^ºС, термическое окисление при 600–800^ºС.

Биохимические методы. Основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Аппараты: биофильтры и биоскрубберы (орошаемая жидкость – водная суспензия активного ила).

Защита водных объектов от загрязнения. Способы очистки нефтесодержащих стоков. Обработка сточных вод озоном. Биохимические и малоотходные технологические процессы очистки сточных вод.

Методы очистки:

1. Деструктивные. (Разрушение загрязняющих веществ путем их окисления или восстановления. Продукты распада удаляются из воды в виде осадков или газов, или остаются в ней в виде растворимых минеральных солей.)

2. Регенеративные. (Извлечение и утилизация ценных веществ из воды. Редко воду при этом можно сразу сбрасывать в водоемы. Обычно необходима доочистка деструктивными методами.)

Стадии очистки сточных вод:

 механическая очистка (удаление взвешенных и коллоидных частиц);

 удаление растворенных химических соединений физико-химическими, химическими, электрохимическими, биологическими методами или их комбинацией.

Методы очистки сточных вод от механических примесей:

 процеживание (решетки и волокноуловители),

 отстаивание (песколовки, отстойники – вертикальные, горизонтальные и др.),

 отделение механических частиц в поле действия центробежных сил (открытые или напорные гидроциклоны, многоярусные гидроциклоны или центрифуги),

 фильтрование (кварцевый песок, керамзит, графит, полимерные материалы, а также сетки, нетканые материалы на основе синтетических волокон и т.д.).

Способы очистки нефтесодержащих стоков:

отстаивание (частицы масел всплывают на поверхность и образуют пленку, которая удаляется специальными скребками);

обработка в гидроциклонах;

флотация (пузырьки воздуха обволакивают загрязняющие вещества и поднимают их наверх, образуя пену, которая удаляется, может быть: напорная; пневматическая; пенная; химическая; биологическая; электрофлотация);

фильтрование.

Для очистки от металлов и их солей применяют: реагентные (коагуляция, флокуляция, нейтрализация); ионообменные (синтетические ионообменные смолы); сорбционные; электрохимические методы (гиперфильтрация, электрокоагуляция, электролиз, электродиализ).

Для химической очистки производственных сточных вод в настоящее время используются различные реагенты. Наибольшее применение имеют: окислители — хлор, перманганат калия, озон ; подщелачивающие вещества — известь, гидроксид натрия, сода; подкисляющие вещества — серная и соляная кислоты.

Обработка сточных вод озоном. Применение озона обусловлено высокой реакционной способностью озона вступать во взаимодействие со многими минеральными и органическими соединениями, сильное окислительное действие, возможность получения его прямо на станции из кислорода воздуха обусловливают перспективность применения озона в качестве реагента. Озонирование не приводит к увеличению солевого состава очищенной воды , не загрязняет воду продуктами реакции и другими примесями. Озон , подаваемый в реактор в виде озоно-воздушной смеси, диспергированной на мельчайшие пузырьки, вступает в химические реакции. Озонирование представляет собой процесс абсорбции, осложненный химической реакцией в жидкой фазе.

Биохимическая очистка сточных вод, методы могут быть искусственными (биологические фильтры, аэротенки, окситенки) и естественными (поля фильтрации, биологические пруды).

Обращение с отходами производства и потребления. Классификация, паспортизация и сертификация отходов. Переработка отходов и роль безотходных и малоотходных технологий.

Обращение с отходами – это такая деятельность, в процессе которой образуются отходы, а также производится сбор, использование, обезвреживание, транспортировка и размещение отходов.

Способы и технологии обращения с отходами (сжигание, утилизация, захоронение).

Отходы производства и потребления (отходы) - остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Объект размещения отходов - специально оборудованное сооружение, предназначенное для размещения отходов (полигон, шламохранилище, хвостохранилище, отвал горных пород и др.). Каждому производителю продукции устанавливается норматив образования отходов, то есть количество отходов конкретного вида при производстве единицы продукции.

Вид отходов - совокупность отходов, имеющих общие признаки, соответствующие системе классификации отходов.

Разделение отходов: по отраслевому принципу (источнику образования), по производственным циклам, по направлениям использования, по агрегатному состоянию.

По отраслевому принципу: отходы промышленного производства (черной и цветной металлургии, химической, угольной, деревообрабатывающей и др. отраслей промышленности), отходы сельскохозяйственного производства и др.

По агрегатному состоянию: твердые (пыль, огарки, остатки), жидкие (водные и неводные растворы и шламы), газообразные или пылегазовые (отходящие газы, дымы).

Классификация отходов по физико-химическим свойствам и характеристикам оперирует качественными показателями, особенно важна при оценке токсичных и опасных отходов.

Отходы, содержащие вредные вещества, которые обладают опасными свойствами (токсичностью, пожаро-взрывоопасностью, высокой радиационной активностью) или содержат возбудителей инфекционных болезней, а также представляющие потенциальную опасность для окружающей природной среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами, называются опасными отходами. Токсичные и опасные отходы (по ВОЗ): мышьяк и его соединения, фармацевтические препараты, ртуть и его соединения, канцерогенные полициклические и ароматические галогенорганические соединения и др.

Отходы, как вторичные материальные ресурсы. Основные характеристики: общая характеристика, источник образования отходов, возможные направления использования, влияние на окружающую среду, степень отработанности технологии.

Паспортизация – составление паспорта. Паспорт отходов – документ, удостоверяющий принадлежность отходов к отходам соответствующего вида и класса опасности, содержащий сведения об их составе, который необходим для организации многих процессов обращения с отходами.

Форма паспортизации может соответствовать одному из трех видов: учетно-статистическому (статистическая отчетность), кадастровому (использование отходов в качестве ВМР), экологическому (часть экологического паспорта предприятия).

Порядок сертификации (более узкая классификация) отходов: предварительная стадия (характеристика природы отходов, сбор информации и отбор проб, обработка образцов), основная стадия (характеристика состояния отходов, физическое состояние, химический состав, готовность к немедленной обработке, характеристика при полном разложении, принятие операционных решений, выбор метода обработки).

Анализ образцов отходов: 1)характеристики (реакционная способность, воспламеняемость, токсичность, коррозионные свойства и др.), 2)состав (скрининговый, предварительный, обзорный, полный).

Основными методами переработки отходов являются:

 компостирование (переработка сырой органической массы: в буртах с принудительной аэрацией или без, в установках с контролируемыми условиями (вращающиеся бочки, силосные башни), смешанные системы).

 биоразложение (аэробное: в биопрудах – жидкие отходы, в биореакторах – жидкие, пастообразные, твердые, в биофильтрах – газообразные; анаэробное: методом метанового сбраживания, в том числе сточных вод),

 сжигание (окислительный процесс, при 600–700^ºС возможно образование диоксинов и фуранов, для недопущения их появления «правило двух секунд» – геометрия печи должна обеспечить продолжительность пребывания газов не менее 2 сек. в зоне печи с температурой не менее 850^ºС (при концентрации кислорода не менее 6%).

Большое распространение получили процессы слоевого сжигания (на колосниковых решетках, валковых решетках, в барабанных печах)и сжигание в кипящем слое (в двухфазной псевдогомогенной системы «твердое-газ» за счет превращения слоя отходов в «псевдожидкость» при этом роль теплоносителя в системах кипящего слоя обычно выполняет тонкозернистый песок).

Безотходная технология - практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека добиться обеспечения рационального использования природных ресурсов и энергии и охраны окружающей среды.

Безотходное производство – идеальная модель производст­ва, условное название для процесса получения конечных продуктов, в ходе которого возможно достижение отсутствия отходов.

Малоотходная технология - технология, позволяющая получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, и она является наиболее реальной. Важным условием малоотходной технологии служит рециркуляция - повторное использование материальных ресурсов, позволяющее экономить сырье и энергию, уменьшить количество отходов и энергетические потери.

Малоотходное про­изводствво - производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимо­го санитарно-гигиеническими нормами, т. е. ПДК.

Основные принципы разработки и внедрения безотходных и малоотходных технологий: системность, комплексность и полнота использования ресурсов, цикличность и замкнутость производственного процесса. Все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы — производство — потребление — вто­ричные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

Критерии безотходности: коэффициент комплексности (коэффициент безотход­ности), определяе­мый долей полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабаты­ваемого сырья по отношению ко всему его количеству. Производство является безотходным (правильнее — малоотходным), если коэффициент безотходности превышает 75%. В ряде случаев он уже превышает 80%, можно приблизиться к 90% и более.

Роль безотходных и малоотходных технологий заключается в использовании отходов как ВМР с разрешением ряда важных сырьевых проблем (использование металлолома, а не руды в качестве металлургического сырья, переработка отвалов и др.); снижение расхода природных, материальных и энергетических ресурсов; освобождение земельных площадей, занятых под полигонами, рекультивация этих земель и возвращение их в разряд пахотных; компостирование для получения биогаза; сокращение техногенного воздействия на окружающую природную среду, уменьшение загрязнения биосферы сбросами и выбросами отходов и, как результат, улучшение качества ОС и оздоровление населения России.

ТЕМА 8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ

И ОХРАНЫ ПРИРОДЫ

ОБЯЗАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ СОДЕРЖАНИЯ ЛЕКЦИЙ

Основы экономики природопользования. Природные ресурсы и их использование. Классификация природных ресурсов: экологическая, хозяйственная, отраслевая. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

Нормирование качества ОПС. Нормативы качества ОПС: понятие, общие требования, виды. Производственно-хозяйственные нормативы. ПДК, ПДУ, ПДВ, ПДС.

Экономический механизм природопользования: сущность, принципы. Рыночные методы управления качеством ОПС. Лицензионно-договорные основы рационального природопользования и охраны ОПС. Природоохранная деятельность. Особо охраняемые территории.

Основы экономики природопользования. Природные ресурсы и их использование. Классификация природных ресурсов: экологическая, хозяйственная, отраслевая. Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы.

Природные ресурсы – совокупность природных условий существования человека, важнейшие компоненты окружающей его естественной среды, используемые прямо или косвенно для удовлетворения различных потребностей человека, в том числе солнечная, тепловая энергия Земли и др.

Природопользование – использование природных ресурсов в процессе общественного производства для целей удовлетворения материальных и культурных потребностей общества, совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению.

Природопользователь – любое юридическое и физическое лицо, так как каждое предприятие и каждый человек пользуется природными ресурсами и условиями жизни, а вне природы существовать не могут.

Рациональное природопользование – система деятельности, призванная обеспечить экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий и наиболее эффективный режим их воспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.

Классификация природных ресурсов по природным группам: минеральные (полезные ископаемые), водные, земельные (в т.ч. почвенные), растительные, (в т.ч. лесные), животного мира, климатические, ресурсы энергии природных процессов (солнечное излучение, внутреннее тепло Земли, энергия ветра и т.п.). Часто ресурсы растительного и животного мира объединяют в понятие биологические ресурсы.

Экологическая классификацияприродных ресурсов основана на признаках исчерпаемости и возобновимости запасов ресурсов.

Выделяют по данному признаку ресурсы:

- неисчерпаемые – использование которых человеком не приводит к видимому истощению их запасов ныне или в обозримом будущем (солнечная энергия, внутриземное тепло, энергия воды, воздуха);

- исчерпаемые – ресурсы, сокращающиеся по мере их использования. Большинство видов природных ресурсов относится к исчерпаемым природным ресурсам.

По возможности самовосстановления и культивирования выделяют природные ресурсы – возобновимые и невозобновимые:

- исчерпаемые невозобновимые –непрерывное использование которых может уменьшить их до уровня, при котором дальнейшая эксплуатация становится экономически нецелесообразной, при этом они неспособны к самовосстановлению за сроки, соизмеримые со сроками потребления (например, минеральные ресурсы);

-исчерпаемые возобновимые– ресурсы, которым свойственна способность к восстановлению (через размножение или другие природные циклы), например, флора, фауна, водные ресурсы; в этой подгруппе выделяют ресурсы с крайне медленными темпами возобновления (плодородные земли, лесные ресурсы с высоким качеством древесины).

Хозяйственная классификация:

-по степени технической и экономической доступности и форме использования обществом выделяют природные ресурсы: реальные – используемые при данном уровне развития производительных сил; потенциальные – установленные на основе теоретических расчетов и предварительных работ и включающие помимо точно установленных технически доступных запасов еще и ту часть, которую в настоящее время нельзя освоить по техническим возможностям;

- по экономической целесообразности замены различают ресурсы заменимые и незаменимые. Например, к заменимым относят топливно-энергетические ресурсы (они могут быть заменены другими источниками энергии). К незаменимым принадлежат ресурсы атмосферного воздуха, пресные воды и пр.

В связи с многоотраслевым характером промышленного производства виды природных ресурсов дифференцируются следующим образом:

1. Энергетические, к которым относят разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе для производства энергии:

- горючие полезные ископаемые (нефть, газ, уголь, битуминозные сланцы и др.)

- гидроэнергоресурсы (энергия речных вод, приливная энергия и т.п.);

- источники биоэнергии (топливная древесина, биогаз из отходов сельского хозяйства.);

- источники ядерной энергии (уран и радиоактивные элементы).

2. Неэнергетические ресурсы, представляющие сырье для различных отраслей промышленности или участвующие в производстве согласно его техническим особенностям:

- полезные ископаемые, не относящиеся к группе каустобиолитов (рудные и нерудные);

- воды, используемые для промышленного производства;

- земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры;

- лесные ресурсы промышленного значения;

- биологические ресурсы промышленного значения.

Ресурсы сельскохозяйственного производства объединяют те виды ресурсов, которые участвуют в создании сельскохозяйственной продукции:

- агроклиматические ресурсы тепла и влаги, необходимые для продуцирования культурных растений и выпаса скота;

- почвенно-земельные – земля и ее верхний слой - почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу;

- растительные биологические ресурсы – кормовые ресурсы;

- водные ресурсы – воды, используемые для орошения и пр.

К ресурсам непроизводственной сферы (непроизводственного потребления – прямого или косвенного) относятся ресурсы, изымаемые из природной среды (дикие животные, представляющие объекты промысловой охоты, лекарственное сырье естественного происхождения), а также ресурсы рекреационного хозяйства, заповедных территорий и др.

По взаимоотношениям видов использованиясуществует следующая классификация:

- ресурсы однозначного использования;