ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Основные направления инженерной

ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Основные направления инженерной защиты окружающей среды Внедрение ресурсосберегающих и малоотходных технологий ; Биотехнология ; Утилизация отходов ; Экологизация производства

Малоотходные технологии Это способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов – таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования

Биотехнология Биотехнологические процессы основаны на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов. Очистка сточных вод, утилизация твердых бытовых отходов, восстановление загрязненных почв и др.

Утилизация отходов включает инженерные решения, направленные на проблему твердых отходов , на очистку газов и сточных вод.

Экологизация производства означает такую организацию производства, при которой обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ

Основные экологические нормативы Качество окружающей природной среды — степень соответствия ее характеристик потребностям человека и технологическим требованиям – оценивается с помощью экологических нормативов. Санитарно-гигиенические нормативы: ПДК, ПДУ Производственно-хозяйственные: ПДВ, ПДС Комплексные показатели качества окружающей природной среды: ПДН

Предельно допустимая концентрация ПДК представляет собой количество загрязнителя в почве, воздушной или водной среде, которое при постоянном или временном воздействии на человека не влияет на его здоровье и не вызывает неблагоприятных последствий у его потомства

Разовая и среднесуточная ПДК (для атмосферного воздуха) ПДКм. р. – максимально разовая ПДК – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна вызывать при вдыхании его в течение 30 мин рефлекторных реакций в организме человека ПДКс. с. – среднесуточная ПДК – это такая концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать на человека прямого или косвенного воздействия при неопределенно долгом воздействии

Условие безопасности С + Сф ≤ ПДК (Сф – фоновая концентрация вредного вещества) С 1 /ПДК 1 + С 2 /ПДК 2 +…+ Сn /ПДКn ≤ 1 С 1, С 2, …, Сn – фактические концентрации вредных веществ в воздухе

Предельно допустимый уровень ПДУ физического воздействия (радиационного, шума, вибрации, магнитных полей и др. ) – это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда

ПДВ, ПДС Предельно допустимый выброс (ПДВ) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое может быть выброшено данным конкретным предприятием в атмосферу , не вызывая при этом превышения в н ей ПДК загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий. Предельно допустимый сброс (ПДС) – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое может быть сброшено в водоем.

Предельно допустимая нагрузка на природную среду ПДН – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем Для оценки устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям используются показатели: Запасы живого и мертвого органического вещества Эффективность образования органического вещества Видовое и структурное разнообразие

Загрязнение атмосферы Атмосфера (ἀτμός – пар и σφαῖρα – шар ) — газовая оболочка Земли Состав атмосферы (об. %): Азот — 78, 084 Кислород – 20, 964 Аргон – 0, 934 Углекислый газ – 0, 034 Ne, He, Kr, H 2 — ~ 0, 001 Водяной пар 0, 2 – 2, 6 Озон – 0, 001 – 0, 0001 – в стратосфере И др.

Строение атмосферы 80 % всей массы воздуха, 90 % водяного пара озоновый слой

Экологические функции атмосферы Терморегулирующие Предохраняет Землю от резких колебаний температуры, способствует перераспределению тепла у поверхности, участвует в формировании климата Жизнеобеспечивающие Участвует в обмене и круговороте веществ в биосфере благодаря наличию жизненно важных элементов (О, С, N) Защитные Защищает живые организмы от губительных УФ, рентгеновских и космических лучей

Загрязнение воздуха Под загрязнением атмосферного воздуха понимается любое изменение его состава и свойств, которое оказывает негативное воздействие на здоровье человека и животных, состояние растений и экосистем По происхождению загрязнение делится на естественное и антропогенное

Источники загрязнения Естественные Вулканы Выветривание горных пород Пыльные бури Дым от лесных пожаров и др. Антропогенные Теплоэнергетика Промышленные предприятия Химическое производство Транспорт и др.

Классификация выбросов вредных веществ в атмосферу по агрегатному состоянию Газообразные (SO 2 , NOx , CO 2 , углеводороды) Жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей) Твердые (сажа, органическая и неорганическая пыль, смолистые вещества, свинец и его соединения и др. )

Экологические последствия загрязнения атмосферы Возможное потепление климата (парниковый эффект) Нарушение озонового слоя Выпадение кислотных дождей Ухудшение здоровья

Парниковый эффект Наблюдаемое в настоящее время потепление связывают с накоплением в атмосфере парниковых газов: СО 2 , СН 4 , хлорфторуглеродов (фреонов), озона, оксидов азота и др. Парниковые газы атмосферы (СО 2 ) пропускают внутрь большую часть солнечного излучения, но препятствуют длинноволновому излучению с поверхности Земли.

В результате таяния полярных льдов, горных ледников уровень Мирового океана может повыситься на 0, 5– 2, 0 м к концу 21 века, а это приведет к затоплению приморских равнин более чем в 30 странах, заболачиванию территорий, нарушению климатического равновесия.

Нарушение озонового слоя Озон защищает все живое от жесткого УФ-излучения, под влиянием которого растения теряют способность к фотосинтезу, у людей наблюдается увеличение заболевания раком кожи. Предполагают, что это явление имеет антропогенное происхождение и связано с повышением содержания хлорфторуглеродов (фреонов) в атмосфере.

Пути гибели озона 1 атом хлора в цепной реакции способен разрушить до 100000 молекул озона. Хлорный цикл: CFCl 3 + hν → CFCl 2 + Cl Cl + O 3 → Cl. O + O 2 Cl. O + O → Cl + O 2 Азотный цикл: О 3 + NO→ NO 2 + О 2 NO 2 + О → NO + О

В 1987 г. принят Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой: снижение к 1999 г. потребления ХФУ до половины уровня 1986 г.

Источники соединений азота и серы (антропогенные и естественные) SO 2 – ТЭС, автотранспорт, пром. – 60 % вулканическая деятельность, деятельность микроорганизмов — 40 % NOх – автотранспорт, ТЭС, пром. – 37 % почвенная эмиссия, грозовые разряды, горение биомассы — 63 %

Чистая дождевая вода имеет слабокислую реакцию р. Н=5, 6, т. к. в ней легко растворяется СО 2 с образованием слабой угольной кислоты. Кислые осадки имеют р. Н=3 -5.

Прямое воздействие кислотных дождей представляет опасность для металлоконструкций, зданий, памятников. При попадании на растения кислые осадки повреждают тонкую пленку, покрывающую листья и стебли растений, вымывают из листьев калий, сахара и др.

• Предназначены для очистки от крупной пыли. • Принцип работы – оседание частиц под действием центробежных сил и сил тяжести

Работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции или броуновского движения.

• Предназначены для тонкой очистки газов за счет осаждения частиц пыли на поверхности пористых фильтрующих перегородок • Ткань, войлок, зернистые материалы

Принцип действия основан на ионизации и осаждении частиц в электрическом поле.