18816

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Лекция 7. Тема: ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ План лекции 1. Общие положения охраны природной среды при хозяйственной деятельности. Концепция управления природными ресурсами по законам экологии. Инженерные природоохранные мероприятия 1. Общ

Русский

2013-07-08

93 KB

17 чел.

Лекция 7.

Тема: ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

План лекции

1. Общие положения охраны природной среды при хозяйственной деятельности.

  1.  Концепция управления природными ресурсами по законам экологии.
  2.  Инженерные природоохранные мероприятия

1. Общие положения охраны природной среды при хозяйственной деятельности.

А) Связь экологии и экономики.

В чем проявляется взаимосвязь и взаимозависимость экономики и экологии? О тесной связи экономики и экологии говорит даже название этих наук. Оба названия произошли от греческого слова «ойкос» — жилище, т. е. это науки о нашем «доме» и законах, регулирующих поведение в нем. Однако до сих пор само понятие «дома» в этих науках не совпадало. Для экологии — это вся биосфера, в которой благополучие каждого вида живых организмов зависит в конечном итоге от благополучия всех остальных видов. А экономику интересует «дом» в значительно более конкретном и узком смысле, а именно как общественное и личное хозяйство, в котором происходит переработка природных ресурсов в необходимые нам предметы потребления. В своем стремлении найти пути наиболее эффективного, т. е. дающего больше полезных результатов с наименьшими затратами, ведения хозяйства экономика не учитывала в затратах ущерба наносимого природе. Наибольшую прибыль получал тот, кто наиболее безжалостно использовал природу как источник природных ресурсов и резервуар для отходов производства.

Отсутствие экономической, материальной заинтересованности производителей в бережном отношении к природе и соответственно недостаточность денежных средств, выделяемых для защиты окружающей среды,— одна из основных причин доведения последней до кризисного состояния. И только тогда, когда это состояние стало оказывать ощутимое отрицательное влияние на условия производства продукции и получения прибыли, в поле зрения экономики стали входить экологические проблемы.

Это отрицательное влияние проявляется:

  1.   в истощении наиболее доступных месторождений полезных ископаемых, что ведет к удорожанию сырья и материалов;
  2.  ухудшении здоровья работников, что отражается на производительности их труда;
  3.  ухудшении работы оборудования и качества продукции вследствие загрязненности воздуха и воды, используемых в производстве;
  4.  снижении урожайности сельскохозяйственных культур. Например, на Нижнетагильском металлургическом комбинате (Средний Урал) для обеспечения нормальной работы сталеплавильного комплекса пришлось прокладывать трубопровод для забора чистого воздуха длиной в несколько километров, так как содержание кислорода в воздухе этого крупного промышленного центра слишком низко для нормального горения (а каково же жителям Нижнего Тагила?!).

Но и до сих пор средства, выделяемые на экологические нужды, значительно отстают от потребностей в них, что приводит к значительному превышению сумм ущерба, наносимого народному хозяйству нерациональным природопользованием, над затратами по его рационализации.

Если сопоставить эти суммы с валовым национальным продуктом (ВНП) нашей страны, то суммы ущерба будут соответствовать приблизительно 8-9%, а расходы на охрану природы значительно меньше 1%. Валовой национальный продукт (ВНП) — это обобщающий показатель экономического развития страны, основными составляющими которого являются: оплата труда всех работников, прибыль предприятий и отдельных предпринимателей и амортизация зданий, сооружений и оборудования (т. е. денежное выражение их взноса) за год. Для предотвращения экологической катастрофы уровень природоохранных затрат должен составлять 8-10% от ВНП.

Основные принципы охраны и рационального использования природы базируются на 4 законах экологии, которые называются законами Б. Коммонера. Первый закон: все связано со всем, то есть все в природе взаимосвязано. Второй закон: все должно куда-то деваться, то есть все течет. Третий закон: природа знает лучше, то есть без изучения законов природы в нее вторгаться нельзя, иначе можно наделать много глупостей. Четвертый закон: ничего не делается даром, то есть если что-то взято из природы, то это нужно компенсировать.

Это главные принципы необходимо закладывать в любую, даже природоохранную технологию, тогда мы будем жить в мире с природой.

Б) Важнейшие принципы охраны окружающей среды.

  1.  глобальный природно-ресурсный потенциал постепенно истощается и это требует от человечества научно-технического решения проблемы совершенствования использования природных ресурсов.

Все компоненты окружающей среды надо охранять не по отдельности, а в целом как единые природные экосистемы – компоненты биосферы.

«Экологичное – экономичное», то есть чем рачительнее подход к природным ресурсам и охране окружающей среды, тем меньше требуется затрат, например энергии и других. Должно быть научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов.

2. Концепция управления природными ресурсами по законам экологии

А) Характеристика природных ресурсов

Природные ресурсы — это тела и силы природы, которые используются человеком для поддержания своего существования. К ним относятся солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и все остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать ни как живое существо, ни как производитель. Они используются в качестве:

— непосредственных предметов потребления (питьевая вода, кислород воздуха, дикорастущие съедобные и лекарственные растения, рыба и др.);

— средств труда, с помощью которых осуществляется общественное производство (земля, водные пути и т. д.);

— предметов труда, из которых производятся все изделия (минералы, древесина

— источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых, энергия ветра и др.).

Кроме того, природные ресурсы используются для отдыха и оздоровления. Вся жизнь и деятельность человека, территориальное расселение и размещение производительных сил зависят от количества, качества и местоположения природных ресурсов.

Природные ресурсы классифицируют в соответствии со следующими признаками:

  1.  – по их использованию: а) производственные (сельскохозяйственные и промышленные); здравоохранительные (рекреационные); в) эстетические; г) научные и др.;
  2.  – по принадлежности к тем или иным компонентам природы: земельные; водные; минеральные; животного и растительного мира и т.д.
  3.  – по заменимости: заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания или пресная питьевая вода)
  4.  – по исчерпаемости (исчерпаемые и неисчерпаемые) К неисчерпаемым ресурсам условно можно отнести солнечный свет, атмосферный воздух, воду, энергию ветра, падающей воды и т.д. Однако, нас интересует не только количество, но и качество этих ресурсов: например, не вода вообще, а вода, пригодная для питья; не воздух вообще, а воздух, пригодный для дыхания и т.д. Таким образом, часть даже количественно неисчерпаемых ресурсов может стать непригодной для использования ввиду изменения своего качества под воздействием человеческой деятельности. Исчерпаемые ресурсы делятся на возобновимые, относительно возобновимые и невозобновимые. Невозобновимые ресурсы – это ресурсы, которые совершенно не восстанавливаются или восстанавливаются во много раз медленнее, чем пользуются человеком. К ним относятся полезные ископаемые, находящиеся в недрах Земли. Использование этих ресурсов при водит к их исчерпанию. К относительно возобновимым ресурсам относят почву, лесные ресурсы, которые обладают способностью к самовосстановлению, но процесс этот происходит в течение многих десятилетий и даже столетий. Возобновимые ресурсы – это ресурсы, способные к восстановлению через размножение или другие природные циклы (например, выпадение в осадок) за сроки, соизмеримые со сроками потребления. К ним относятся растительность, животный мир и некоторые минеральные ресурсы, осаждающиеся на дне озер и морских лагун.

В процессе использования природных ресурсов особую осторожность и бережность требуется проявлять по отношению к исчерпаемым невозобновимым ресурсам. Однако помните, что возобновимые ресурсы могут исчезнуть, если темпы их использования будут превышать темпы восстановления.

Деление по признаку использования весьма условно, поскольку один и тот же ресурс (например, вода в озере) может быть использован как для промышленных, так и для рекреационных целей)

Б) Развитие человеческого общества связано с появлением новых технологий, новых производств, новых областей техники. Их возникновение обусловлено постоянно растущими потребностями людей. Закон «Об охране окружающей сред» обеспечивает такие возможности, допуская воздействия хозяйственной и иной деятельности на природную среду, исходя из требований охраны окружающей среды. Главные из этих требований сформулированы в форме принципов, выполнение которых обязательно на всех этапах хозяйственной деятельности.

Важнейшие принципы охраны окружающей среды:

* презумпция экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности (презумпция – признание факта юридически правомерным, пока не доказано обратное)

* приоритет сохранения естественных экологических систем, природных ландшафтов и природных комплексов

* запрещение хозяйственной и иной деятельности, последствия воздействий которой непредсказуем для окружающей среды, а также реализация проектов, которые могут привести к деградации естественных экологических систем, изменению или уничтожению генетического фонда растений, животных и других организмов, истощению природных ресурсов и иным негативным изменениям окружающей среды.

Обратите особое внимание на взаимосвязь двух процессов, чем выше уровень использования извлеченных приpoдных ресурсов, тем ниже уровень загрязнения окружающей природной среды. Дело в том, что большинство загрязняющих окружающую среду вредных веществ является не чем иным, как природными ресурсами, оказавшимися не на своем месте. Сера, ртуть, свинец, даже радиоактивные элементы не приносят никакого вреда, пока находятся в своих месторождениях, но если извлечь и использовать не полностью, то вся оставшаяся часть, называемая отходами производства и потребления, превращает в загрязняющие и даже отравляющие окружающую среду вещества. Таким образом, решая проблему рационализации использования природных ресурсов, мы тем самым спасаем себя своих потомков не только от ресурсного голода, но и от болезней и гибели в результате загрязнения окружающей среды.  

В) Понятие природопользования

Процесс эксплуатации природных ресурсов в целях удовлетворения материальных и культурных потребностей общества называется природопользованием. В основе природопользования должны лежать экология и открываемые ею законы взаимодействия различных природных систем. Оно может быть рациональным (разумным) и нерациональным.  

Под  рациональным   природопользованием понимается:

1.  изучение природных ресурсов,

2. их бережная эксплуатация,

3.  охрана и воспроизводство с учетом не только настоящих, но и будущих интересов развития народного хозяйства и сохранения здоровья людей.

Выделяют два главных принципа охраны природы, которые непосредственно формируют подходы к природопользованию:

  1.  Принцип охраны воспроизводства ресурсов и рационального природопользования, который определяет необходимые условия обеспечения благоприятной среды и экологической безопасности;
  2.  Принцип платности природопользования и возмещения вреда окружающей среде, обеспечивающий при идеальной реализации получение средств, которых было бы достаточно не только для компенсации ущерба, но и для осуществлению работ по восстановлению.

К сожалению, современное состояние природопользования в большинстве случаев может быть охарактеризовано как  нерациональное, ведущее к истощению (вплоть до исчезновения) природных ресурсов, нарушению экологического равновесия природных систем; загрязнению окружающей среды.  В настоящее время формируется концепция управления природными ресурсами по законам экологии. Главная позиция в этой концепции – экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ. Эти принципиальные направления основаны на цикличности использования материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Экологические требования должны относиться ко всем стадиям и звеньям хозяйственного процесса: доэксплуатационным, эксплуатационным и послеэксплуатационным (схема 8).

Г) Ресурсный цикл

Важным понятием в процессе использования природных благ является ресурсный цикл, под которым понимается совокупность превращений и пространственных перемещений определенных веществ на всех этапах переработки природных ресурсов. В ресурсный цикл включается (схема 9):

  1.  выявление природного ресурса, необходимого человеку,
  2.   подготовка и эксплуатация его источника,
  3.   возвращение в природную среду.

Более 90% извлеченных из природной среды элементов возвращается в нее в виде отходов и выбросов в более активной химической форме. В результате происходит непрерывное повышение регионального и глобального фона по многим токсичным компонентам - об этом мы подробно говорили на прошлой лекции.

Не умея использовать природные ресурсы достаточно полно, человек вынужден в убыстряющемся темпе вовлекать в производство все новые ресурсы, создавая замкнутый крут, который необходимо разорвать.

В качестве примера нерационального использования природных ресурсов можно привести добычу, переработку и потребление золота. Руда считается золотой, если она содержит более 2 г/т золота. Так вот, чтобы произвести 1 кг золота сколько нужно добыть руды и породы (например, на Березовском руднике). Нет не 500 т, а почти-5 -тыс.т, из них не менее 1200 т руды. Вскрышные и вмещающие породы везут в отвалы, но и они содержит золота до 0.5 г/т. Итак, в отвал мы отправили 3800 т породы и в ней 1,9 кг золота. Затем руду подвергают обогащению. В хвосты обогатительной фабрики из этой руды направляется 1110 т и почти 1 кг золота. То есть в отвалы мы направили почти 3 кг золота, чтобы получить 1 кг. Будет получено 10 кг концентрата с содержанием более 100 г/т золота, который затем подшихтовывают на медеплавильном комбинате (например, на СУМЗе в Ревде) к медному концентрату и золото переходит в черновую медь. Затем на стадии электролиза меди (на Уралэлектромеди в В-Пышме) получают золотой шлам, который направляют на аффинажный завод (например, Свердловский завод ОЦМ), где получают золотой слиток в 1 кг, который направляют в Гохран, и он лежит там как показатель благосостояния страны. Из этого 1 кг на всякие ювелирные украшения и производство направляют не более 15 г. То есть фактически перелопачивается 5 тыс.т породы, чтобы воспользоваться 15 г химического элемента. А чтобы получить следующий килограмм золота, мы должны пройти всю ту же цепочку технологии. Пора, конечно, начать перерабатывать уже добытую породу. Но это не так-то просто. Можно вообще перестать добывать золото, если воспользоваться тем, что добыто и лежит в Гохране. И тогда мы не будем загрязнять окружающую среду. Ведь на многих этапах производства золота применяют такой классический яд, как цианид, а это бесследно для окружающей среды не проходит.

Д) Принципы рационального природопользования

Важнейшими принципами рационального природопользования являются:

•  соответствие характера и способов использования природных ресурсов конкретным местным условиям;

•  предвидение и максимально возможное предотвращение негативныхпоследствий природопользования;

• сохранение научных и эстетических ценностей;

• соблюдение целесообразной, экономически обоснованной очередности хозяйственного использования природных ресурсов;

• комплексный характер использования природных ресурсов в отраслях народного хозяйства;

• внедрение малоотходные и безотходные технологии;

•  уменьшение или устранение потерь, полезных ископаемых при их добыче, обогащении и переработке;

• всемирная экологизация общественного производства.

3.   Инженерные природоохранные мероприятия

Природоохранные мероприятия можно классифицировать по двум основным направлениям:

1) мероприятия, проводимые с целью предотвращения негативных воздействий на окружающую среду;

2) мероприятия, направленные на ликвидацию последствий вредных воздействий.

К первой группе относится:

1.  совершенствование технологических процессов и внедрение малоотходных и безотходных технологий;

2.  изменение состава и улучшение качества используемых ресурсов; установка очистных сооружений с последующей утилизацией улавливаемых отходов;

3. комплексное использование сырья и снижение потребления ресурсов, производство которых связано с загрязнением среды;

4. научно-исследовательские и научно-технические разработки, результаты которых делают возможным внедрение перечисленных выше мер.

Ко второй группе относится:

1.  строительство высоких и сверхвысоких труб, различных конструкций для разбавления сточных вод;

Высота труб: 1950-е гг. – 50-60 м; затем – 150-180 м; сейчас в России 180-220 м; максим. известная Никель корпорейшен – 320 м

2.  нейтрализация выбросов, их захоронение и консервация;

3.  доочистка используемых ресурсов перед поступлением потребителю;

4.  устройство санитарных охранных зон вокруг промышленных предприятий и на водных объектах, озеленение городов и поселков;

5.  оптимальное расположение промышленных предприятий и автотранспортных магистралей для минимизации их отрицательного воздействия;

6.  рациональная планировка городской застройки с учетом розы ветров и шумовых нагрузок;

7.  оптимизация и экологизация промышленных производственных циклов.

Модификация технологических циклов с учетом экологических требований, очистка промышленных выбросов и сбросов - задачи инженерной экологии.

Безотходные и малоотходные производства.

Принципиально новым подходом к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства является создание малоотходной и безотходной технологии.

В 1984 г. комиссия ООН приняла определение понятия: «Безотходная технологияэто такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия, так что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии.

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду, по рекомендации различных авторов, входят:

  1.  разработка бессточных технологических систем и водооборотных циклов;
  2.  разработка систем переработки отходов во вторичные материальные ресурсы;
  3.  создание новых видов продукции с учетом повторного ее использования;
  4.  создание производственных процессов, позволяющих исключить или сократить стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

При оборотном водоснабжении  предусмотрено многократное использование в производстве отработанных вод после их очистки и обработки при очень ограниченном их сбросе (до 3%) в водоемы.

При замкнутом цикле водопользования многократное использование воды в одном и том же производственном процессе осуществляется без сброса сточных и других вод в природные водоемы.

Одним из важнейших направлений в области создания безотходных и малоотходных производств является переход на новую экологическую технологию с заменой водоемких процессов безводными или маловодными.

Прогрессивность новых технологических схем водоснабжения определяется тем, насколько в них уменьшилось, по сравнению с ранее действующими, водопотребление и количество сточных вод и их загрязненность.

Итак,  по отношению к отходам производства у инженерной экологии существует два противоположных подхода:

- разбавить, рассеять и выбросить - разбавляя выбросы и сбросы, можно добиться соблюдения нормативов, но это до конца проблему не решит;

- сконцентрировать, нейтрализовать и захоронить - единственный экологический путь.

У инженерной экологии можно выделить следующие пути развития технологий:

* повышение комплексности переработки природного сырья с уменьшением общего количества отходов производства;

* внедрение технологических схем с полным кругооборотом воды и резким сокращением затрат свежей воды из природных источников;

* создание энерготехнологических комплексов, в которых производство продукции сочетается с утилизацией энергетических ресурсов;

* применение более совершенных технологических режимов и оборудования, а также технологических схем;

Однако в нашей стране преобладают технологии с большим количеством отходов, многие из которых обладают повышенной токсичностью. В этом случае особую актуальность приобретают проблемы их обезвреживания. Выбор методов обезвреживания во многом зависит от вида отходов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30382. Разработка математических моделей при проектировании технологии 164 KB
  Методы получения моделей элементов Получение моделей элементов моделирование элементов в общем случае процедура неформализованная. В то же время такие операции как расчет численных значений параметров модели определение областей адекватности и др. Поэтому моделирование элементов обычно выполняется специалистами конкретных технических областей с помощью традиционных средств экспериментальных исследований и средств САПР. Далее происходит определение соответствующего этим закономерностям математического описания обоснование и принятие...
30383. Математические модели РЭС на метауровне 159.5 KB
  При моделировании на ЭВМ технологического процесса происходит воспроизведение явлений с сохранением их логической структуры и расположения во времени. Это позволяет получать наиболее точные характеристики процесса проектирования техническую производительность время проведения отдельных технологических операций и т. Цель моделирования технологического процесса заключается в проектном расчете технической производительности и других показателей экономической эффективности с учетом заданного варианта структуры каждой операции технологического...
30384. Анализ, верификация и оптимизация проектных решений средствами САПР 218 KB
  На основе производственной информации формируется конфигурация виртуальной производственной системы ВПС. Представлена структура процесса формирования конфигурации ВПС. Рассматривается генерация вариантов определения конфигурации ВПС на основе эволюционного метода использующего генетические алгоритмы. Технологическое оборудование имеющее фонд свободного времени является ресурсами производственных систем ПС необходимыми для функционирования виртуальных производственных систем ВПС.
30385. Информационные технологии — новая отрасль знаний 125 KB
  Их значение быстро увеличивается за счет того что ИТ: активизируют и повышают эффективность использования информационных ресурсов обеспечивают экономию сырья энергии полезных ископаемых материалов и оборудования людских ресурсов социального времени; реализуют наиболее важные и интеллектуальные функции социальных процессов; занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества в развитии системы образования культуры новых экранных форм искусства популяризации шедевров мировой культуры и истории развития...
30386. Сущность автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства РЭС 218 KB
  Лекция: Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства РЭС В лекции объясняется сущность процесса проектирования РЭС и системного подхода к задаче автоматизированного проектирования РЭС. Излагаются задачи проектирования по степени новизны проектируемых изделий. Рассматривается сущность системного подхода к проектированию Основное назначение лекции: показать сущность процесса проектирования РЭС принципы проектирования и основной принцип проектирования системный подход 2. Сущность процесса...
30387. Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства РЭС 197.5 KB
  Лекция: Основы автоматизированного проектирования конструкций и технологических процессов производства РЭС окончание Рассматривается сущность системного подхода к проблеме автоматизированного проектирования РЭС. Системный подход к задаче автоматизированного проектирования технологического процесса Системный подход к задачам автоматизированного проектирования требует реализации совместного проектирования технологического процесса ТП и автоматизированной системы управления этим процессом АСУТП. Традиционное раздельное рассмотрение задач...
30388. Системы автоматизированного проектирования (САПР) РЭС 147 KB
  Лекция: Системы автоматизированного проектирования САПР РЭС В лекции приводятся основные определения назначение и принципы систем автоматизированного проектирования САПР. Даются сущность и схема функционирования САПР. Показано место САПР РЭС среди других автоматизированных систем. Рассматриваются структура и разновидности САПР.
30389. Технические средства САПР и их развитие. Требования, предъявляемые к техническому обеспечению 260 KB
  Лекция: Технические средства САПР и их развитие Формулируются требования предъявляемые к техническому обеспечению САПР. Рассматриваются структура и состав технического обеспечения САПР. Основное назначение лекции дать общее представление о техническом обеспечении САПР: предъявляемых к нему требованиях структуре составе и архитектуре 5. Требования предъявляемые к техническому обеспечению Используемые в САПР технические средства должны обеспечивать: выполнение всех необходимых проектных процедур для которых имеется соответствующее...
30390. Основные особенности и достижения глобальной раннеклассовой цивилизации 37.74 KB
  Возникновение частной собственности разделение общества на классы появление социальных институтов Переход от общинной собственности к частной передаваемой по наследству членам своей семьи преодоление принципа уравнительного распределения возможность обособленного присвоения средств и результатов производства все это вызвало экономический интерес к приумножению собственности на благо отдельной личности а значит открылась возможность повышать производительность труда. социальных групп людей занимавших свое место в системе...