Охрана окружающей среды Защита биосферы от загрязнений
Основные виды загрязнений природной среды 1. Физические (шум, вибрации, различные виды излучений) 2. Химические (различные вещества): - в воздухе – это токсичные газы и пары, - в воде и почве – ионы тяжелых металлов
Количество отходов, приходящихся на типичный американский город с населением 1 млн человек
Защита атмосферы ХАРАКТЕРИСТИКА АТМОСФЕРЫ И ВИДЫ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Основные загрязнители атмосферы по данным ЮНЕП*, ежегодно выделяется до 25 млрд т, к которым относят: • диоксид серы и частицы пыли – 200 млн т/год; • оксиды азота (Nx. Oy) – 60 млн т/год; • оксиды углерода (СО и СО 2) – 8000 млн т/год; • углеводороды (Сx. Ну) – 80 млн т/год. * ЮНЕП – Программа ООН по окружающей среде.
• Загрязнение атмосферного воздуха – это привнесение в атмосферный воздух или образование в нем загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих нормативы качества или уровня естественного содержания. • Загрязняющее вещество – примесь в атмосферном воздухе, оказывающая при определенных концентрациях неблагоприятное воздействие на здоровье человека, объекты растительного и животного мира и другие компоненты окружающей природной среды или наносящая ущерб материальным ценностям.
• Черная металлургия: сернистый газ, марганец, оксид железа, оксид алюминия, пыль • Цветная металлургия: сернистый ангидрид, оксид углерода, пыль • Химическая и нефтехимическая Химическая: произ-во кислот, резинотехнических изделий, моющих средств, красителей, минер. удобрений и др. ): оксид углерода, сернистый ангидрид, оксид азота, аммиак, бензин, сероуглерод, ацетон, серная кислота Нефтеперерабатывающая –углеводороды, сернистый газ, оксид углерода, оксид азота • Промышленность строительных материалов: пыль ( с содержанием цемента, асбеста, бензапирина), оксид углерода, сернистый ангидрид, оксид азота, сероводород, формальдегид, бензол • Деревооброабатывающая и целлюлозно-бумажная пром-ть: оксид углерода, сернистый ангидрид, оксид азота, сероводород, ацетон, ксилол, формальдегид, бутилацетат • Сельское хоз-во: пестициды, сероводород, гранозон, меркузан
Самоочищение атмосферы • Аэрозоли вымываются осадками • Ионы оседают под действием электрического поля атмосферы и гравитации • Частицы пыли рассеиваются воздушным потоком • Слой воздуха, который очищается за сутки называется скоростью очистки, также осаждаются на листьях деревьев • Скорость очистки зависит от метеорологических условий
Охрана атмосферного воздуха система мер, осуществляемых органами государственной власти РФ, органами гос. власти субъектов РФ, органами местного самоуправления, юридическими, физическими лицами в целях улучшения качества атмосферного воздуха и предотвращения его вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. • ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» • ФЗ «Об охране атмосферного воздуха»
Гигиенические и экологические нормативы качества атмосферного воздуха: - Предельно допустимые концентрации (ПДК) 1) Максимально-разовая ПДК – залповые, массивные выбросы вредных веществ в атмосферу. Хар-ет разовое одномоментное рефлекторное влияние загрязнения на организм человека 2) Среднесуточная ПДК – учитывает как пиковые , так и наименьшие концентрации загрязнений в течение суток (средняя арифмет. всех проб, отобранных в населенном пункте за сутки).
Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ), устанавливаются на определенные химические в-ва, сроком на 3 года Нормативы выбросов вредных (загрязняющих) веществ: - Предельно-допустимый выброс* (ПДВ) – норматив, устанавливается для стационарного источника, с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения, не превышающий критических нагрузок - Временно согласованный выброс* (ВСВ) – временный лимит вредного в-ва в атм. воздухе, к-рый устанавливается для действующих стационарных источников выбросов, зависит от социально-экономических условий развития соответствующей территории в целях поэтапного допустимого выброса. * федеральный орган исполнительной власти
Санитарно-защитные зоны (СЗЗ)- территория между жилищной застройкой и границами промплощадки, складов открытого и закрытого хранения материалов, реагентов, предприятий с/х с учетом перспективы из расширения. Предназначены: - Обеспечить требуемые гигиенические нормы - Создание архитектурно-эстетического барьера между промышленность и жилыми районами - Дополнительное озеленение с целью ассимиляции и фильтрации загрязнителей и благоприятного влияния на климат
Государственные инспекторы имеют право: • Беспрепятственно посещать объекты хозяйственной или иной деятельности, в том числе и оборонного значения • Проверять соблюдение установленных нормативов выбросов вредных в-в в атмосф. воздух и работу очистных сооружений • Определять размеры вреда • Напрвлять в правоохранительные органы материалы о нарушениях • Аннулировать разрешения на выбросы вредных в-в или приостанавливать действие разрешений на определенный срок • Проводить измерение • Проявлять иски физическим и юридическим лицам за нарушение законодательства РФ в области охраны атм. воздуха
Оксид серы IV SO 2. При растворении в воде образует кислотные дожди: Н 2 О + SO 2 = H 2 SO 3. Выделяется в атмосферу в основном в результате работы теплоэлектростанций (ТЭС) при сжигании бурого угля и мазута, а так же серосодержащих руд Оксиды азота (Nx. Oy). В природе оксиды азота образуются при лесных пожарах. В значительном количестве оксиды азота выделяют ТЭС и двигатели внутреннего сгорания. Выделяются оксиды азота и при травлении металлов азотной кислотой. Производство взрывчатых веществ и азотной кислоты – еще два источника выбросов оксидов азота в атмосферу.
Загрязняют атмосферу: • N 2 O – оксид азота I (веселящий газ), обладает наркотическими свойствами, используется при хирургических операциях; • NO – оксид азота II, действует на нервную систему человека, вызывает паралич и судороги, связывает гемоглобин крови и вызывает кислородное голодание; • NO 2, N 2 O 4 – оксиды азота V (N 2 О 4= 2 NО 2), при взаимодействии с водой образуют азотную кислоту 4 NO 2 + 2 Н 2 О + О 2 = 4 HNО 3. Вызывают поражение дыхательных путей и отек легких.
Оксид углерода II (СО) • Самый крупный источник оксида углерода в городах – автотранспорт. В большинстве городов свыше 90% СО попадает в воздух вследствие неполного сгорания углерода в моторном топливе по реакции: 2 С+О 3 = 2 СО. Полное сгорание дает в качестве конечного продукта диоксид углерода: С + О 2 = СО 2. • Другой источник оксида углерода – табачный дым, с которым сталкиваются не только курильщики, но и их ближайшее окружение.
Пыль. Причины основных выбросов пыли в атмосферу – это пыльные бури, эрозия почв, вулканы, морские брызги. Около 15– 20% общего количества пыли и аэрозолей в атмосфере – дело рук человека: производство стройматериалов, дробление пород в горнодобывающей промышленности, производство цемента, строительство. • Пыль и аэрозоли не только затрудняют дыхание, но и приводят к климатическим изменениям, поскольку отражают солнечное излучение и затрудняют отвод тепла от Земли
Озон (О 3). Озон образуется в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы, рассеян над Землей на высоте от 10 до 50 км. Около 90% озона находится в стратосфере. Основной причиной истощения озонного слоя являются: 1. полеты космических кораблей и сверхзвуковых самолетов, 2. извержения вулканов и другие природные явления. 3. Разрушительное действие хлорфторуглеродных соединений (ХФУ) 4. Талоны – химическое соединение, используется в пожаротушении 5. Пенопласты (полистиреновые стаканчики, фасовка для готовой продукции и др. ) ХФУ поднимаются в верхний слой атмосферы и разрушают озонный слой – щит атмосферы, спасающий от УФ-излучения.
Газоочистительные и пылеулавливающие установки: - Установки технологической очистки – сооружения и аппараты, включенные в технологический процесс и исключающие газовые выбросы в атмосферу - Установки санитарной очистки – сооружения и аппараты, препятствующие вредным технологическим и вентиляционным выбросам, а также служащие для возврата сырья
Методы очистки промышленных выбросов сернистого ангидрида • Аммиачные методы- позволяют очистить от газов и оксида серы получить сульфит и бисульфит аммония, либо разлагаются кислотой до образования сернистого газа и соли. • Метод нейтрализации – получают сульфиты и сульфаты • Каталитические методы основанные на окислении сернистого ангидрида с получением серной кислоты.
Физико-химические методы очистки атмосферы от газообразных загрязнителей. Санитарная очистка промышленных газов включает в себя очистку от СО 2, СО, оксидов азота, 8 O 2, от взвешенных частиц. Очистка газов от СО 2 а) Абсорбция водой, б) Поглощение растворами этанол-аминов, в) Холодный метанол СН 3 ОН является хорошим поглотителем СО 2 при -35°С, г) Очистка цеолитами типа Са. А.
• Очистка газов от СО а) Дожигание б) Конверсия (адсорбционный метод): Очистка газов от оксидов азота. а) Окислительные методы б) Восстановительные каталитические методы в) Сорбционные методы.
Очистка газов от взвешенных частиц, например, пыли • Можно выделить несколько методов улавливания частиц пыли: • гравитационное оседание; • центрифугирование; • электростатическое оседание; • инерционное соударение; • прямой захват; • диффузия. • Все процессы очистки осуществляются с помощью специальных фильтров, скрубберов и т. д.
ЗАЩИТА ГИДРОСФЕРЫ Гидросферой называют водную оболочку Земли - совокупность океанов, морей, озер, прудов, болот и подземных вод. Гидросфера – самая тонкая оболочка нашей планеты
Классификация водопользований 1. По целям: - хозяйственно-питьевые и коммунальные нужда населения, - на лечебные, курортные и оздоровительные цели. - Нужды сельского хоз-ва (без орошения и обводнения), орошения и обводнения - Промышленные нужды (без теплоэнергетики), нужды теплоэнергетики, - Нужды гидроэнергетики - Нужды водного транспорта и лесосплава. - Нужды рыбного хоз-ва, - Сброс сточных вод - Многоцелевое водопользование
• По объектам водопользования: поверхностные, подземные, внутренние территориальные морские воды • По техническим условиям: общие и специальные • По способу использования – с изъятием воды (с возвратом и без возврата), без изъятия воды • Болота
Загрязнение водных объектов • Источник, вносящий в поверхностные или подземные воды загрязняющие воду вещества, микроорганизмы или теплоту, наз-ся источником загрязнения • Вещество, вызывающее нарушение норм качества воды (установленные значения показателей качества воды по видам водопользования), наз-ся загрязняющим веществом.
Микробное загрязнение поступление патогенных микроорганизмов Тепловое загрязнение – поступление теплоты По физическому состоянию – нерастворимые, растворимые и коллоидные примеси. -Минеральные – песок, глина, частицы руды, шлака, минер. соли, -Органические – животного и растительного происхождения (остатки плодов, овощей, злаков, физиол. выделения людей и животных) - Бактериальное и биологическое – бытовые сточные воды (бойни, кожевенные заводы, фабрики по обработке шерсти) Синтетические поверхностно-активные вещества, пестициды. Бытовые сточные воды: кухни, туалеты, душевые, бани, прачечные, столовые, больницы и др. Подслановые воды образуются в машинных отделениях судов с высоким содержанием нефтепродуктов Наводнение
Сельское хозяйство Кол-во воды, необходимое для выращивания • 1 т пшеницы – 1500 т • 1 т риса – 7000 т • 1 т хлопка – 10 000 т
Отрасли промышленности требуется воды на производство • 1 т чугуна – 50 – 150 т • 1 т пластмасс – 500 – 1000 т • 1 т цемента – 4500 т • 1 т бумаги – 100 000 т На электростанциях мощностью 300 тыс. к. Вт расход воды составляет 300 млн т/год.
Бытовые нужды В среднем в городах с населением 1 млн. человек, потребляется 200 л/сутки воды на человека, по другим городам, л/с. (литр/сутки): • Москва – 400 • Лондон – 170 • С. -Петербург – 500 • Париж – 130 • Берлин – 250 • Брюссель – 85
Процессы, связанные с возвращением экосистемы к первоначальному состоянию, называются процессами самоочищения. К важнейшим из них относятся: • осаждение грубодисперсных и коагуляция коллоидных примесей; • окисление (минерализация) органических примесей; • окисление минеральных примесей кислородом; • нейтрализация кислот и оснований за счет буферной емкости воды водоема; • гидролиз солей тяжелых металлов, приводящий к образованию малорастворимых гидроксидов и выделению их из раствора и др.
Сточные воды характеризуются следующими признаками: • мутность воды • цветность воды • сухой остаток • кислотность • жесткость • растворимый кислород • биологическая потребность в кислороде (БПК)
Влияние хозяйственной деятельности человека на кругооборот воды в природе привело к: • сокращению количества воды в водоемах суши; • росту водопотребления; • исчерпанию самоочищающей способности водоемов; • деградации природных вод.
Чистые сточные воды – это воды, которые в процессе участия в технологии производства практически не загрязняются и сброс которых без очистки не вызывает нарушений нормативов качества воды водного объекта. Загрязненные сточные воды – это воды, которые в процессе использования загрязняются различными компонентами и сбрасываются без очистки, а также сточные воды, проходящие очистку, степень которой ниже норм, установленных местными органами Государственного комитета РФ по охране окружающей среды. Сброс этих вод вызывает нарушение нормативов качества воды в водном объекте.
Методы очистки воды 1. Механическая очистка стоков 2. Химическая, или реагентная, очистка а)Нейтрализация – химическая реакция, ведущая к уничтожению кислотных свойств раствора с помощью щелочей, а щелочных свойств раствора – с помощью кислот. б) Реакции окисления-восстановления. 3. Биохимическая очистка а) Аэробная биохимическая очистка – минерализация органического вещества промышленных или бытовых стоков, происходящая в результате его окисления при содействии аэробных микроорганизмов (минерализаторов) в процессе использования ими этого вещества в качестве источника питания в условиях интенсивного потребления микроорганизмами растворенного в воде кислорода б) Анаэробная биохимическая очистка. 4. Обеззараживание воды 5. Специальные методы очистки воды а) Дистилляция (выпаривание) б) Вымораживание. в) Мембранный метод. г) Ионный обмен. 6. Удаление остаточных органических веществ
Охрана водных ресурсовсистема мероприятий, направленных на сохранение и восстановление водных объектов Нормы охраны вод – это значения показателей, соблюдение которых обеспечивает экологическое благополучие водных объектов и необходимые условия охраны здоровья населения и культурнобытового водопользования. Гигиенические нормативы: ПДК – предельно-допустимые концентрации ОДУ- ориентировочные допустимые уровни
• ПДК – макс. концентрация в-ва в воде, в к-рой вво при поступлении в организм в течение всей жизни не оказывает прямого или опосредованного влияния на здоровье населения в настоящем и последующих поколениях, в том числе в отдаленные сроки жизни, а также не ухудшает гигиенические условия водопользования • ОДУ – ориентировочный допустимый уровень химического в-ва в воде – временный гигиенический норматив, разрабатываемый на основе расчетных и экспресс-экспериментальных методов прогноза токсичности
Естественное самоочищение водоема от органического загрязнения – биохимический процесс, неразрывно связанный с жизнедеятельностью разнообразной сапрофитной бактериальной флоры. Органолептические свойства воды - это те ее признаки, которые воспринимаются органами чувств человека и оцениваются по интенсивности восприятия.
При эксплуатации водохозяйственной системы запрещается: • Осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, не подвергшихся санитарной очистке, обезвреживанию • Производить забор (изъятие) водных ресурсов из водного объекта в объеме, оказывающем негативное воздействие на водный объект • Осуществлять сброс в водные объекты сточных вод, в к-рых содержатся возбудители инфекционных заболеваний, а также вредные вва, для к-рых не установлены нормативы ПДК
Водопользование может быть приостановлено или ограничено: Согласно Водного кодекса РФ: - угрозы причинения вреда жизни или здоровью человека - Возникновении радиационной аварии или иных чрезвычайных ситуаций природного или техногенного характера - Причинения вреда окружающей среде
Водоохранные зоны: • яв-ся территории, к-рые примыкают к береговой линии морей, рек, ручьев, каналов, озер, водохранилищ и на к-рых устанавливается специальный режим осуществления хозяйственной и иной деятельности в целях предотвращения загрязнения, засорения, заилевания водных объектов, а также для сохранения среды обитания водных биологических ресурсов и объектов животного и растительного мира.
• Ширина водоохранной зоны: До 10 км- в размере 50 м, От 10 до 50 км – 100 м, От 50 км и более – 200 м В границах водоохранных зон запрещается: - Использование сточных вод для удобрения почв, - Размещение кладбищ, скотомогильников, мест захоронения отходов производства и использования радиоактивных, химических, взрывчатых, токсичных, отравляющих и ядовитых в-в - Осуществление авиационных мер по борьбе с вредителями и болезнями растений, - Движение и стоянка транспортных средств, за исключением движения по дорогам и стоянки на дорогах, имеющих твердое покрытие. - Распашка земель, - Выпас сельскохозяйственных животных и организация летних лагерей для них
1. Охрана малых рек (реки длинной до 100 км) Причины деградации – вырубка лесов и неумеренная распашка прилегающих территорий, загрязнение сточными водами, чрезвычайно опасны свиноводческие фермы Направление охраны – улучшение кислородного режима, создание водоохранных зон
2. Охрана водных объектов при лесосплаве - Объем сплавляемого лесоматериала не должен превышать расчетной лесопропускной способности лесосплавного пути - Должным быть оборудованы лесонаправляющими и ограждающими сооружениями - Территории береговых складов должны систематически очищаться от древесных отходов - лесосплавы должны очищаться от затонувшей древесины - Нерестилища осетровых и лососевых рыб должны ограждаться бонами, обеспечивающими пропуск плывущих лесоматериалов в обход нерестилищ - На участках с нерестилищами лесосплав должен проводиться на высоких горизонтах воды
3. Охрана водных объектов от загрязнения нефтью - Условия транспортирования и хранения нефти должно обеспечивать предотвращение попадания ее в поверхностные и подземные воды - Сооружения и средства транспортирования и хранения нефти должны быть оборудованы контрольно-измерительной аппаратурой для обнаружения утечки - В местах возможного попадания нефти в водные объекты должны быть сооружены нефтеулавливающие устройства и приспособления для сбора разлившейся нефти
Охрана литосферы • Основные виды загрязнения литосферы – твердые бытовые и промышленные отходы В результате промышленной деятельности человека происходит загрязнение почвы, что приводит к выводу из строя земель, пригодных для сельского хозяйства. Основные виды промышленных отходов – шлаки тепловых электростанций и металлургических заводов, породные отвалы горнодобывающих предприятий и горнообогатительных комбинатов, строительный мусор и т. д. В особую группу выделяют загрязнение почвы нефтепродуктами и другими химическими веществами (в авиационной и других технологиях – это твердые осадки гальванованн и продукты травления металлов), которые пагубно воздействуют на почвенные микроорганизмы и корневую систему растений.
Скачать презентацию Охрана окружающей среды Защита биосферы от загрязнений
Защита атмосферы, гидросферы, литосферы.ppt