Экологическая безопасность промышленных предприятий, технических средств и технологических процессов
Введение
В жизненном процессе взаимодействия человека со средой обитания и её составляющих между собой основано на передаче между элементами системы потоков масс веществ и их соединений, энергий всех видов и информации.
Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы, различные энергетические взаимодействия). Последние возникают в соответствии с законами о неустранимости отходов и побочных воздействий производств. Как пишет , «В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве». Техносфера способна также создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах и пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т. п. Всё это представляет огромную опасность для окружающей среды, для среды обитания самого человека. Развитие крупных промышленных предприятий порой не только сопровождается пагубными для окружающей среды выбросами и ухудшением экологической обстановки региона, но нередко угрожает нарушением экологического баланса, что может привести к необратимым разрушительным процессам в большом ареале или даже на планете в целом, сказаться на здоровье и генофонде огромного количества людей. Поэтому проблема экологической безопасности промышленных предприятий, особенно предполагающих химические или радиационные выбросы (предприятия нефтегазодобывающего и перерабатывающего комплекса, химические, целлюлозно-бумажные комбинаты, атомные электростанции и т. д.) неизменно должна рассматриваться не только с точки зрения экономической целесообразности, но и в свете той аксиомы, что всё на нашей планете взаимосвязано, и загрязнение окружающей среды и ухудшение среды обитания для флоры и фауны неизбежно отразится на среде обитания человека, какими бы толстыми стенами он не отгораживался от живой природы.
Опасности, связанные с промышленными предприятиями
Элементы техносферы создают техногенные опасности, возникающие при загрязнении окружающей среды различными потоками и отходами энергий. Зоны действия технических опасностей распространяются на регионы техносферы и примыкающие к ним природные зоны, на территории и помещения объектов экономики, на транспортные, городские и селитебные зоны. В отдельных случаях техногенные опасности проявляются на межрегиональном и глобальном уровнях.
Для изучения вреда, который наносит техносфера окружающей среде следует рассмотреть основные типы загрязнений. Такими типами прежде всего являются загрязнение атмосферы, гидросферы (водных ресурсов), почвенного слоя (земель). Каждый из этих типов исключительно опасен для окружающей среды и каждый связан с другими составляющими окружающей среды.
Загрязнение атмосферы.
Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и техногенных источников.
Основное техногенное загрязнение атмосферного воздуха создают автотранспорт, теплоэнергетика, а также следующие отрасли промышленности: теплоэлектростанции, металлургические предприятия, нефтяная и газовая промышленность, химическая и нефтехимическая отрасли.
Самыми распространёнными токсичными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: оксид углерода СО, диоксид серы SO2, оксиды азота NОx, углеводороды CnHm и пыль.
Кроме того, в атмосферу выбрасываются и другие, более токсичные вещества. Так, вентиляционные выбросы заводов электронной промышленности содержат пары плавиковой, серной, хромовой и других минеральных кислот, органические растворители и т. п. В настоящее время насчитывается более 500 вредных веществ, загрязняющих атмосферу, их количество увеличивается.
Загрязнение гидросферы.
При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоёмы. Внутренние водоёмы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и др.), сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство.
Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; физические, изменяющие её прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.
Биологические загрязнения попадают в водоёмы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например, целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду так же, как город с населением 0,5 млн. чел.
Химические загрязнения поступают в водоёмы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжёлые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий.
Физические загрязнения поступают в водоёмы с промышленными стоками, при сбросах из выработок шахт, карьеров, при смывах с территорий промышленных зон, городов, транспортных магистралей, за счёт осаждения атмосферной пыли.
В результате техногенной деятельности многие водоёмы мира и нашей страны крайне загрязнены. Уровень загрязнённости воды по отдельным ингредиентам превышает 10 предельно допустимых концентраций (ПДК).
Загрязнение земель
Нарушение верхних слоёв земной коры происходит при добыче полезных ископаемых и их обогащении; захоронении бытовы
х и промышленных отходов; проведении военных учений и испытаний, и т. д. Почвенный покров также существенно загрязняется осадками в зоне рассеивания различных выбросов в атмосфере, пахотные земли – при внесении удобрений и применения удобрений.
Снижение негативного влияния техносферы на окружающую среду. Меры по борьбе с загрязнением окружающей среды
Требования к выбросам в атмосферу.
Средства защиты атмосферы должны ограничивать наличие вредных веществ в воздухе среды обитания человека на уровне не выше ПДК. Соблюдение этих требований достигается локализацией вредных веществ в месте их образования, отводом из помещения или от оборудования и рассеиванием в атмосфере. Если при этом концентрации вредных веществ в атмосфере превышают ПДК, то применяют очистку выбросов от вредных веществ в аппаратах очистки, установленных в выпускной системе. Наиболее распространены вентиляционные, технологические и транспортные выпускные системы.
На практике реализуются следующие варианты защиты атмосферного воздуха:
- вывод токсичных веществ из помещений общеобменной вентиляцией;
- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязнённого воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если воздух после очистки в аппарате соответствует нормативным требованиям к приточному воздуху;
- локализация токсичных веществ в зоне их образования местной вентиляцией, очистка загрязнённого воздуха в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере;
- очистка технологических газов выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере; в ряде случаев перед выбросом отходящие газы разбавляют атмосферным воздухом;
- очистка отработавших газов энергоустановок, например двигателей внутреннего сгорания в специальных агрегатах, и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, карьеры, складские помещения и т. п.)
Для соблюдения ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе населённых мест устанавливают предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ из систем вытяжной вентиляции, различных технологических и энергетических установок.
Защита гидросферы
Рассматриваемые в данном разделе методы и средства защиты гидросферы могут использоваться для очистки всех видов воды: питьевой, технической, а также производственных, бытовых и поверхностных сточных вод. Вид очищаемой воды определяет выбор схемы и конкретного технологического оборудования, используемого для очистки.
Для очистки любого вида воды, как правило, первой стадией очистки является механическая, второй – физико-химическая и третьей – биологическая. При этом на многих стадиях физико-химической и биологической очистки воды применяют сооружения вторичной механической очистки (как правило, вторичные отстойники) для выделения из воды нерастворимых примесей, образовавшихся в процессах физико-химической или боологической очистки.
Методы и технологическое оборудование для очистки сточных вод можно выбрать, зная допустимые концентрации примесей в очищенных сточных водах. При этом необходимо иметь в виду, что требуемые эффективность и надёжность любого очистного устройства обеспечиваются в определённом диапазоне значений концентрации примесей и расходов сточных вод. С этой целью применяют усреднение концентрации примесей или расхода сточных вод, а в отдельных случаях и по обоим показателям одновременно. Для этого на входе в очистные сооружения устанавливают усреднители, выбор и расчёт которых зависит от параметров изменяющихся по времени сбросов сточных вод.
Механическая очистка. Для очистки сточных вод от взвещшенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил и фильтрование.
Физико-химические методы очистки. Данные методы используют для очистки от растворённых примесей, а в некоторых случаях и от взвешенных веществ. Многие методы физико-химической очистки требуют предварительного глубокого выделения из сточной воды взвешенных веществ, для чего широко используют процесс коагуляции.
В настоящее время в связи с использованием оборотных систем водоснабжения существенно увеличивается применение физико-химических методов очистки сточных вод, основными из которых являются флотация, экстракция, нейтрализация, сорбция, ионообменная и электрохимическая очистка, гиперфильтрация, эвапортация, выпаривание, испарение и кристаллизация.
Биологическая очистка. Её применяют для выделения тонкодисперсных и растворённых органических веществ. Она основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащиеся в сточных водах органические вещества (кислоты, спирты, белки, углеводы и т. п.). Процесс реализуется в две стадии, протекающие одновременно, но с различной скоростью: адсорбция из сточных вод тонкодисперсных и растворённых примесей органических веществ и разрушение адсорбированных веществ внутри клетки микроорганизмов при протекающих в них биохимических процессах (окислении или восстановлении). Обе стадии реализуются как в аэробных, так и в анаэробных условиях в зависимости от видов и свойств микроорганизмов. Биологическую очистку осуществляют в природных и искусственных условиях.
Заключение
Для снижения негативного воздействия промышленных предприятий на окружающую среду наиболее эффективными являются правовые, нормативно-технические меры, а также контроль и экспертиза за соблюдением экологических норм. Эти меры должны осуществляться на государственном и межгосударственном уровнях.
Правовую основу охраны окружающей среды в стране и обеспечение необходимых условий труда составляет закон РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», в соответствии с которым введено санитарное законодательство, включающее указанный закон и нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности. Ряд требований по охране труда и окружающей среды зафиксирован в «Основах законодательства РФ об охране здоровья граждан» (1993) и в законе РФ «О защите прав потребителей» (1992 г).
Важнейшим законодательным актом, направленным на обеспечение экологической безопасности, является закон РФ «Об охране окружающей среды» (введён в действие в 2002 г).
В то же время, даже законы и правовые акты по защите окружающей среды не будут достаточно эффективными, если нет гражданской и правовой активности отдельных граждан, своевременное и всестороннее освещение экологической обстановки в средствах массовой информации.
Использованная литература
1. Безопасность жизнедеятельности. Под ред. . М., «Высшая школа», 2005 г.
2. «Экологическое право», , М:1999 г, «Юриспруденция»
3 «Охрана окружающей среды», под ред. . М., Высшая школа, 1991 г.
4. «Гигиена труда». , М., Медицина, 1988 г.
