48102

Техноекологія. Опорний конспект лекцій

Конспект

Экология и защита окружающей среды

Контроль забруднення довкілля. Якість вимірювань складу та властивостей об'єктів довкілля та джерел їх забруднення В. Отже антропогенне забруднення атмосфери спричиняється насамперед роботою промислових сільськогосподарських підприємств а також підприємств енергетики автотранспорту тощо що може призвести до таких негативних наслідків: перевищення гранично допустимих концентрацій ГДК багатьох токсичних речовин у містах і населених пунктах; утворення смогу і кислотних дощів; поява парникового ефекту підвищення середньої...

Украинкский

2013-12-07

368.5 KB

79 чел.

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Кафедра екології

Опорний конспект лекцій

з дисципліни «Техноекологія»

для студентів напряму підготовки 6.040106 «Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування»

Затверджено на засіданні кафедри екології 7.02.2012 р протокол №11

Укладач                                                                     к.т.н., доц. О.В. Степова

Зав. кафедри екології                                              к.т.н., проф.. Голік Ю.С.

Полтава, 2012


ЛІТЕРАТУРА

ОСНОВНА

  1.  Бредшнайдер Б., Курфюст Й. Охрана воздушного бассейна от загрязнений. - Л: Химия, 1989. - 288 с.
  2.  Величко О.М., Дудич І.І. Основи метрології, стандартизації та контролю якості. Навчально-методичний посібник. - Ужгород: Видав, центр УжДУ, 1998. - 295 с.
  3.  Величко О.М., Зеркалов Д.В. Контроль забруднення довкілля. Навчальний посібник. - К.: Основа, 2002. - 256 с.
  4.  Носовсъкий Т. А. Основи промислової екології. - К: ІСДО, 1996. - 80 с.
  5.  Промислова екологія: Навчальний посібник / С.О. Апостолюк, В.С. Джигирей, А.С. Апостолюк А.С. та ін. - К: Знання, 2005. - 474 с.

ДОДАТКОВА

  1.  Апостолюк С. О., Апостолюк А. С, Джигирей В. С. та ін. Охорона навколишнього середовища в деревообробній промисловості. - К: Основа, 2003. - 174 с
  2.  Апостолюк С. О., Джигирей В. С, Апостолюк А. С. та ін. Санітарно-технічне та екологічне забезпечення безпеки праці в деревообробці. - К: Основа, 2003. - 189 с.
  3.  Безотходная технология в промышленности / Б. Н. Ласкарин, Б. В. Громов и др. - М: Стройиздат, 1986.
  4.  Безпека праці: ергономічні та естетичні основи: Навч. посіб. / С.О. Апостолюк, В. С. Джигирей, А. С. Апостолюк таін. - К.: Знання, 2005. - 215 с.
  5.  Белов С. В., Барбинов Д. А. и др. Охрана окружающей среды. - М: Высшая школа, 1991. - 319 с.
  6.  Бехта П. А. Технология древностружковых плит. - К: ІСДО, 1994. - 456 с.
  7.  Бехта П. А., Онісько В. К. Технологія деревоволокнистих плит. - Л.: УкрДЛТУ, 1997. - 133 с.
  8.  Бобков А. С, Блинов А. А. и др. Охрана труда и экологическая безопасность в химической промышленности. - М: Химия, 1998. - 399 с.
  9.  Борьба с шумом на производстве: Справочник / Е. Я. Юдина. - М: Машиностроение, 1985. - 400 с.
  10.  Величко О.М., Гало М., Дудич І.І., Шпеник Ю.О Основи екології та моніторинг довкілля: Навчальний посібник. - Ужгород: УжНУ, 2001. - 285 с
  11.  Величко О.М., Дудич І.І., Дюрічку К., Молнар Ш.Б. Основи метрології, стандартизації та контролю якості. Навчальний посібник. - Ужгород-Ніредьгаза: Видав, центр УжДУ, 2000. - 233 с.
  12.  Величко О.М., Зеркалов Д.В. Екологічний моніторинг: Навчальний посібник. - К.: Наук, світ, 2001. - 205 с.
  13.  Величко О.М., Коцюба А.М., Новиков В.М. Основи метрології та метрологічна діяльність. Навчальний посібник. - К.: УкрУНЦ, 2000. – 228 с.
  14.  Гайнріх Д., Гергт М. Екологія: dtv-Atlas. Пер. з 4-го нім. вид. / Худож. Рудольф і Розмарі Фанерт; Наук. ред. пер. В.В. Серебряков. - К.: Знання-Прес, 2001. - 287 с.
  15.  Голдовська Н.В., Голдовський В.Л. Економічна ефективність впровадження приладів екологічного контролю //В н.-т. зб. - Київ-Ужгород-Ніредьгаза, 2000, № 16, с 180-187.
  16.  ГОСТ 17.0.0.04-90. Экологический транспорт промышленного предприятия. Основные положения.
  17.  ГОСТ 17.1.1.01 - 77. Гидросфера. Использование и охрани вод. Основные термины и определения.
  18.  ГОСТ 17.2.1.02- 76. Атмосфера. Выбросы вредных веществ автомобилями, тракторами и двигателями. Основные термины и определения.
  19.  ГОСТ 8.315-97. ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения.
  20.  ГОСТ 8.563-96. ГСИ. Методики выполнения измерений.
  21.  ГОСТ 8.568-97. ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения.
  22.  Джигирей B.C. Екологія та охорона навколишнього природного середовища: Навч. посіб. - 3-тє вид., випр. і доп. - К.: Т-во "Знання", КОО, 2004. - 309 с.
  23.  Джигирей В. С, Сторожу к В. М. та ін. Основи екології та охорона навколишнього природного середовища. - Л.: Афіша, 2000. - 272 с
  24.  Заборов В. И. и др. Защита от шума и вибрации в черной металлургии. - М: Металлургия, 1976. - 246 с.
  25.  Клименко М.О., Скрипчук П.М. Метрологія і стандартизація в екології: Навчальний посібник. - Рівне: РДТУ, 1999. - 150 с
  26.  Ковригин С. Д., Крылов СИ. Архитектурно-строительная акустика. - М: Высшая школа, 1986. - 256 с.
  27.  Контроль за выбросами в атмосферу и работой газоочистных установок на предприятиях машиностроения / Н. Г. Булгакова, Л. С. Василевская, Л. Я. Градус и др. - М: Машиностроение, 1984. - 218 с.
  28.  Лагунов Л. Ф., Осипов Г. Л. Борьба с шумом в машиностроении. - М: Машиностроение, 1980. - 149 с.
  29.  Ливчак И. Ф., Воронов Ю. В. Охрана окружающей среды. - М: Стройиздат, 1988. - 196 с.
  30.  Мазур И. И., Молдаванов О. И. Курс инженерной экологии. - М: Высшая школа, 2001. - 510 с.
  31.  Мазус М. Г., МалъчинА.Д., Моргулис М. Л. Фильтры для улавливания промышленной пыли. - М: Машиностроение, 1985. - 239 с.
  32.  Методика расчета количества вредных веществ, выделяющихся с поверхности лакокрасочных покрытий, наносимых методом лаконалива / О. Н. Русак, Ю. А. Яковлев. - Л: ЛТА, 1985. - 30 с.
  33.  МИ 2334-95. ГСИ. Смеси аттестованные. Порядок разработки, аттестации и применения.
  34.  МИ 2375-96. ГСИ. Образцы для контроля точности результатов измерений показателей безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Общие положения.
  35.  МИ 2417-97. Оценка качества работы испытательной лаборатории ПП и ПС. Методика внешнего контроля точности результатов испытаний.
  36.  Носовский Т. А., Джигирей В. С. Пути снижения шума деревообрабатывающих станков. Обзор информ. - Вып. 1. - М: ВНИИПИЭНЛ; Леспром, 1979. - 19 с.
  37.  Осинцева Е.Л., Шпакова СП., Сорокина Н.И., Аксельрод Н.Л. Особенности аккредитации экоаналитических лабораторий // Измерит, техн., 1999, № 8, с. 64-67.
  38.  Панева В.И., Пономарева О.Б., Горяева Л.И. Применение межлабораторных сравнительных испытаний в Системе аккредитации аналитических лабораторий // Измерит, техн., 1999.- № 8.- С. 61-64.
  39.  Пашков Е.В., Фомин Г.С, Красный Д.В. Международные стандарты ИСО 14000. Основы екологического управления. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. - 464 с.
  40.  Пирумов А. И. Обеспыливание воздуха. - М.: Стройиздат, 1981. - 296 с.
  41.  Руководство по контролю загрязнения атмосфери РД 52.04.186-89. - М.: Гос. ком. СССР по гидрометеорологии, Минздрав СССР, 1991. - 684 с.
  42.  Руководство по методам химического анализа морских вод / С.Г. Орадовского. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 205 с.
  43.  Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши / А.Д. Семенова. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 542 с.
  44.  Русак О. Н. и др. Охрана воздушной среды на деревообрабатывающих предприятиях. - М: Лесн. пром., 1989. - 240 с.
  45.  Русак О. Н. Указания по снижению шума в деревообрабатывающей промышленности. - М., 1976. - 152 с.
  46.  Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН245-71. - М: Стройиздат, 1972.
  47.  Сборник методик по определению концентраций загрязняющих веществ в промышленных выбросах. Часть 1. - М: Гидрометеоиздат, 1984. - 133 с.
  48.  Состояние окружающей среды в Европе: Вторая оценка.- Копенгаген: ЕЕА,1998.-43 с.
  49.  Стадницъкий Г. В., Родионов А. И. Экология. - М: Высшая школа, 1998. - 272 с.
  50.  Сторожук В. М. Виробничий шум: природа та шляхи зниження. - К: Основа, 2003. - 384 с.
  51.  Торочешников Н. С. и др. Техника защиты окружающей среды. - М: Химия, 1981. - 368 с.
  52.  Ческин М.С. Шум. - Л: Лениздат, 1973. - 191 с.
  53.  Чижевский М. П., Черемнык Н. Н. Снижение шума при механической обработке древесины. - М: Лесн. пром., 1975. - 204 с.
  54.  Шаевич А.Б. Стандартные образцы для аналитических целей. -М.; Химия, 1987. -184 с
  55.  Шариков А. П. Охрана окружающей среды: Справочник. - Л.: Судостроение, 1978. - 314 с.
  56.  Ширяев Ф. 3., Карпов В. И. и др. Охрана окружающей среды на предприятиях атомной промышленности / Б. Н. Ласкорина. - М.: Энергоиздат, 1982. - 323 с.
  57.  Якість вимірювань складу та властивостей об'єктів довкілля та джерел їх забруднення / В.Ф. Осики, М.С. Кравченко. - Київ, 1997. - 663 с
  58.  Яковлев С. В. и др. Очистка производственных сточных вод. - М.: Стройиздат, 1979. - 335 с.


Лекція 1. Види антропогенних дій на біосферу (2 год).

План лекції

  1.  Поняття техноекології.
  2.  Техноекологія як наука. Її завдання та цілі.
  3.  Поняття антропогенного впливу на довкілля. Джерела антропогенного впливу на довкілля.

Статистика свідчить, що нині промисловими підприємствами всього світу лише в атмосферу щорічно викидається 15 млн т вуглекислого газу, більше 300 млн т окису вуглецю, 160 млн т сірчаного газу, 250 млн т пилу тощо (С.О. Апостолюк, А.С Апостолюк, Джигирей, 2003). Наприклад, підприємства деревообробної промисловості України щорічно викидають в атмосферу понад 224 тис. т шкідливих речовин, з них лише 50% вилучається і знешкоджується.

Негативний вплив підприємств різних галузей народного господарства на природне середовище називають ще антропогенним впливом, а науку, що займається захистом природного середовища від такого впливу, - промисловою екологією.

Направлення екології об’єднують у чотири блоки: біоекологію, геоекологію, техноекологію, екологію соціо. Техноекологія займається вивченням об’ємів, механізмів та наслідків впливу на довкілля та здоровье людини різних галузей промисловостей, особливостей використання ними природних ресурсів.

Отже, антропогенне забруднення атмосфери спричиняється насамперед роботою промислових, сільськогосподарських підприємств, а також підприємств енергетики, автотранспорту тощо, що може призвести до таких негативних наслідків:

  •  перевищення гранично допустимих концентрацій (ГДК) багатьох токсичних речовин у містах і населених пунктах;
  •  утворення "смогу" і кислотних дощів;
  •  поява "парникового ефекту", підвищення середньої температури Землі з подальшим затопленням частини суші та порушенням біоциклів екосистем;
  •  виникнення небезпеки ультрафіолетового, електромагнітного та радіоактивного опромінення та масової загибелі флори і фауни, та, як наслідок, людства.

Найбільш потужними джерелами негативного антропогенного впливу на природне середовище є підприємства чорної металургії, хімічної, нафтовидобувної, гірничодобувної, деревообробної промисловості, утилізація відходів, автотранспорт та ін. Дослідженнями багатьох учених підтверджено, що один автомобіль (прийнята середня величина між вантажним і легковим автомобілем) у середньому за рік викидає з вихлопної труби близько 1 т токсичних газів у вигляді твердих частинок, оксиду вуглецю, оксиду азоту, вуглеводнів, альдегідів, сполук свинцю та інших речовин.

Слід звернути особливу увагу на забруднення довкілля радіоактивними речовинами, що виділяються в атмосферу, гідросферу, літосферу та інші сфери природного середовища. Причинами такого забруднення в Україні є катастрофа на Чорнобильській атомній станції, яка трапилась 26 квітня 1986 року, але ще до цього часу спостерігаються масові захворювання людей унаслідок радіоактивного опромінення в забруднених районах.

Промислові підприємства є потужним джерелом забруднення гідросфери. Промислові об'єкти щорічно забирають із природних водойм величезну кількість води. При цьому 90% цієї кількості повертається у водойми з різним ступенем забруднення. Наприклад, деревообробні підприємства України щорічно викидають близько 17 млн м3 виробничих стічних вод, з них зовсім не очищується 420 тис. м3, частково очищується 3 млн м3 (С.О. Апостолюк, А.С Апостолюк, Джигирей, 2003).

Забруднення поверхневих вод зменшує запаси питної води, негативно впливає на розвиток фауни і флори водойм, порушує кругообіг багатьох речовин у біосфері, призводить до зниження біомаси на планеті, внаслідок чого гальмується процес утворення кисню. Спостерігається антропогенне забруднення зовнішньої оболонки Землі (літосфери), особливо при захороненні відходів виробництва.

Завданням промислової екології є ідентифікація негативного впливу антропогенних чинників на біосферу, розробка та застосування ефективних засобів для зниження цього впливу до допустимих рівнів, розвиток основи маловідходних і безвідходних виробничих циклів.

Отже, розробка ефективних методів і засобів захисту природного середовища від негативного антропогенного впливу є одним з найважливіших завдань промислової екології.

Безперечно, завдання збереження та захисту біосфери залишається актуальним, проте пріоритетне значення все ж матиме захист людини, яка залишається в сучасному світі наодинці з техносферою.

Лекція 2,3 Забруднення довкілля. Основні джерела забруднення атмосфери промисловими підприємствами (4 год).

План лекції

  1.  Джерела забруднення атмосферного повітря.
  2.  Причини утворення шкідливих викидів промпідприємств.
  3.  Основи формування промислових паро- і газоподібних забруднень атмосфери
  4.  Забруднення атмосфери викидами машинобудівних підприємств

За оцінками вчених, в атмосферу всього потрапляє близько З х 109 т газоподібних, рідких і твердих забруднювальних речовин. Зараз на частку людської діяльності припадає близько 10% від цієї кількості. З інтенсивним розвитком промисловості кількість шкідливих викидів в атмосферу може збільшитися в декілька разів.

Викиди шкідливих речовин в атмосферу можна поділити на чотири групи: тверді, рідкі, теплові та парогазоподібні.

Причини утворення твердих речовин (виробничий пил) залежать від типу виробничого процесу та його характеру:

а) механічна обробка різних речовин (буріння, розрівнювання, заповнення, подрібнення, розмелювання, полірування тощо);

б) транспортування сипких матеріалів (навантажувально-розвантажувальні процеси, просіювання, змішування тощо). У табл. наведені середні концентрації пилу в повітрі робочих зон виробничих приміщень промислових підприємств при відсутності витяжної вентиляції [3].

Одним із значних джерел викидів твердих речовин в атмосферу є металургійна промисловість, зокрема виробництва сирого чавуну (агломерація і доменні печі), сталі (кисневі конвертори та тандем-печі або двополюсні печі), феросплавів, ливарні дільниці та вагранки, коксові установки або генератори.

Утворення паро- і газоподібних забруднень характерне для різних промислових підприємств, технологічні процеси яких відрізняються за характером, токсичністю, ступенем виділення шкідливих речовин в атмосферу. Переважна більшість технологічних процесів відзначається хімічними реакціями (окислення, відновлення, заміщення, розкладання), а також електрохімічними (електроліз) та фізичними (випарування, дистиляція, азеотропна дистиляція) процесами.

Електрохімічні процеси є джерелом суттєвих забруднень як у металургії, так і в хімічній промисловості.

Значними джерелами забруднення атмосфери в хімічній промисловості є також фізичні процеси, зокрема випарування та дистиляція (наприклад, викид вуглеводнів, хлорпохідних вуглеводнів та інших розчинників, що випаровуються в процесі виробництва, та використання цих продуктів). Дистиляція різних хімічних речовин, включно з смолами, а також деякі нафтоочисні та нафтохімічні процеси - ще одне джерело значних викидів шкідливих речовин в атмосферу.

Джерелом великої кількості забруднення може бути процес випаровування, якщо навіть випаровувати невелику кількість речовин із дуже неприємним запахом у повітрі.

Щоб отримати докладнішу інформацію про джерела й причини забруднення атмосфери промисловими об'єктами, розглянемо два види найбільш поширених в Україні підприємств: машинобудівні та деревообробні.

Забруднення атмосфери викидами машинобудівних підприємств

Ливарні цехи. Найбільшими джерелами пило- і газових виділень у ливарних цехах є: вагранки, електродугові та індукційні печі, дільниці складування, переробки шихти і формувальних матеріалів та ін.

У закритих чавуноливарних вагранках продуктивністю 5-10 т/год на 1 т випаленого чавуну виділяється 11-13 кг пилу, 190-200 кг оксиду вуглецю, 0,4 кг діоксиду сірки, 0,7 кг вуглеводнів та ін. Концентрація пилу у відхідних газах становить 5-10 г/м3, медіанний розмір пилу 35 мкм.

Ковальсько-пресові та прокатні цехи. У процесах нагрівання та обробки металів у цехах виділяються пил, кислоти і масляні аерозолі (туман), оксид вуглецю, діоксид сірки та ін. Викид пилу прокатного цеху в середньому становить 200 г на т товарного прокату. Якщо в процесі прокату застосовується вогневе зачищування поверхні заготовок, то виділення пилу зростає до 500- 2000 г на т.

Термічні цехи. Джерелами забруднення атмосфери в таких цехах є ванни, агрегати для термічної обробки, нагрівальні печі, що працюють на рідкому і газоподібному паливі, а також дробоструминні, дробоскидувальні камери. В процесі роботи цих агрегатів та установок в атмосферу викидаються пари й продукти горіння мастил, аміак, ціанистий водень, пил та ін. Концентрація пилу в повітрі, що виділяється від дробоструминних і дробо-скидувальних камер, де метал зачищується після термічної обробки, досягає 200-700 мг/м3. При ціануванні металів виділяється до 600 мг/год ціанистого водню на один агрегат ціанування.

Гальванічні цехи. Основними забруднювачами атмосфери, що виділяються із гальванічних цехів, є пил, тонкодисперсний туман, пари й гази, особливо в процесі кислотного та лугового плавлення. Під час нанесення гальванічних покрить (анодування, фосфатування тощо) утворюються різні шкідливі речовини. Так, наприклад, при фосфатуванні виробів виділяється фтористий водень, концентрація якого у вивідному повітрі досягає 1200-1500 мг/м3. Концентрації НСl, H2SO4, HCN, Cr2O3, NO2, NaOH та ін. у вивідному повітрі коливаються в значних межах, що потребує негайного очищення повітря перед викидом в атмосферу.

Цехи механічної обробки металів. Механічна обробка металів на верстатах супроводжується виділенням пилу, стружки, туманів мастил та емульсій, які викидаються через вентиляційні установки в атмосферу. В табл. 10.6 наведена кількість парів води, туману мастил та емульсій, що виділяються за 1 годину при роботі металообробних верстатів у розрахунку на 1 кВт потужності електродвигунів.

Лекція 4,5 Основні джерела та речовини, що забруднюють та утворюють стічні води на промислових підприємствах (4 год).

План лекції

  1.  Формування стічних вод на промпідприємствах
  2.  Забруднення стічних вод машинобудівними підприємствами

Формування стічних вод

На території промислових підприємств утворюються стічні води трьох видів: побутові, поверхневі (зливні) та виробничі.

Побутові стічні води підприємств утворюються при експлуатації на їх території душових кімнат, санвузлів, пральних приміщень, їдалень. Підприємства не відповідають за якість даних стічних вод і скеровують їх у міські (районні) станції очистки.

Поверхневі стічні води утворюються в результаті змивання дощовою (зливною), талою та поливальною водою домішок, що накопичуються на території, дахах і стінах виробничих будівель. Основними домішками цих вод є тверді частинки (пісок, камінь, стружка, ошурки, пил, сажа, рештки рослин, дерев тощо); нафтопродукти (масла, бензин, гас), що використовуються у двигунах транспортних засобів, а також органічні та мінеральні добрива, що застосовуються у заводських квітниках, скверах. Кожне підприємство несе відповідальність за забруднення водоймищ, тому важливим є визначення об'єму стічних вод конкретного типу.

Виробничі стічні води утворюються у результаті використання води у технологічних процесах (для охолодження технологічного обладнання, утворення технологічної пари в котельних установках, приготування і конденсації клеєвих розчинів).

Забруднення стічних вод машинобудівними підприємствами

Металургійні та ливарні цехи. Воду в металургійних цехах переважно використовують для охолодження печей. Основним видом домішок стічних вод є зважені речовини і мастила.

Вода в ливарних цехах використовується для гідравлічного вибивання стрижнів, транспортування формівної землі на дільниці регенерації, а також для гідротранспортування відходів горілої землі та системи вентиляції. Утворені при цих операціях стічні води забруднюються глиною, піском, зольними залишками від вигорілої частини стрижневої суміші та зв'язуючими добавками формівної суміші. Концентрація цих речовин у воді досягає 5 кг/м3.

Ковальсько-пресові та прокатні цехи. Основними домішками стічних вод, що використовуються для охолодження технологічного обладнання, поковок, гідрозбивання металевої окалини та обробки приміщень, є частинки пилу, окалини та мастил. Наприклад, під час прокачування металів на великосортних, середньо- і малосортних прокатних станах утворюється відповідно до 2,3 і 4% окалини від маси металу. При цьому маса частинок розміром понад 1 мм становить приблизно 90% всієї маси окалини.

Механічні та термічні цехи. У механічних цехах вода використовується для приготування мастильноохолоджуваних рідин, промивання пофарбованих виробів, для гідравлічних випробувань та проведення інших робіт. Основними домішками стічних вод є пил, металеві та абразивні частинки, сода, мастила, розчинники, фарби та ін.

У термічних цехах воду використовують для приготування технологічних розчинів для загартування, відпускання та обпалювання деталей, промивання деталей та ванн після викидання відпрацьованих розчинів та ін. Основними домішками стічних вод є пил мінерального походження, металева окалина, важкі метали, ціаніди, мастила та луги.

Травильні гальванічні дільниці. Вода на цих дільницях використовується для приготування технологічних розчинів, призначених для протравлення деталей і металів, нанесення на них фарб, а також для промивання деталей і ванн після викидання відпрацьованих розчинів та обробки приміщень. Основні домішки стічних вод - пил, металева окалина, емульсія, луги, кислоти, важкі метали та ціаніди.

Лекція 6. Вплив металургійної, нафтопереробної, переробної промисловості на довкілля. Енергетичний комплекс та його вплив на навколишнє середовище. (2 год).

План лекції

  1.  Металургійна промисловість як джерело забруднення довкілля.
  2.  Домений процес.
  3.  Одержання алюмінію. Вплив на довкілля.
  4.  Атомні електростанції.
  5.  Гідроелектростанції. Вплив на довкілля.
  6.  Теплові електростанції.

На металургійних підприємствах, які є важливим джерелом забруднення атмосфери, проводяться численні операції на стадіях агломерації, в доменних печах, в електродугових печах, кисневих конвертерах, в ливарних, коксових та інших виробничих об'єктах, які вносять свій вклад у забруднення повітря.

Металургією називають галузі науки і промисловості, пов’язані з первинним отриманням металів. Як наука вона вичає основи одержання металів, необхідні для виробництва, фізико – хімічні і технологічні умови, розробляє нові технологічні процеси. Як галузь промисловості металургія займається одержанням металів із руд та інших видів сировини, що містять метали.

Металургія – виробництво чавуну; виробництво сталі; виробництво кольорових металів; виробництво алюминию.

Одержання чавуну в доменній печі та переробка на сталь – основа металургії.

Основний процес виробництва чавуну – доменний процес.

Умовно доменний процес можна поділити на етапи: горіння вуглецю палива; розкладання компонентів шихти; відновлення оксидів; навуглецювання заліза; шлакоутворення. Ці етапи в печі відбуваються одночасно.

Суть доменної плавки полягає у відновленні заліза з оксидів у руді, навуглецюванні заліза та окислюванні пустої породи і золи палива.

Будова доменної печі: вона є шахтною. Виділяють: колошник, шахту, розпар, заплечики, горно. Через колошниковий затвор завантажують шихту. Шахта має конусоподібну форму, що дозволяє вільно опускатися шихті. На рівні розпару та за плечиків утворюється губчасте залізо, яке потім навуглецьовується, плавиться і стікає в горно.

Схема технології отримання алюминию.

алюмінієва руда виробництво глинозему глинозем електролітичне отримання Al  Al технічної чистоти рафінування  Al високої чистоти до споживача

Енергетика – це галузь господарства, котра охоплює енергетичні ресурси, добування, перетворення, передачу і використання різноманітних видіві енергії.

Одним з факторів впливу вугільних ТЕС на навколишнє середовище є викиди систем складування палива, його транспортування.

Основними факторами впливу ТЕС на літосферу є осадження на її поверхні твердих часток та різних розчинів продуктів викидів в атмосферу, споживання ресурсів літосфери і вирубування лісів, добування палива. Наслідком цих перетворень є зміна ландшафту. Електростанція потужністю 100 МВт працююча на вугіллі буде мати річні викиди:

Теплові викиди ТЕС менш помітні для навколишнього середовища, ніж викиди забруднюючих речовин. Теплові викиди нормативами не обмежують, а лише вимагають, щоб підігрів води у водоймах не перевищував її природньої температури влітку на 30 С, а взимку на 50 С. Щодо температури та кількості газових викидів в атмосферу ніяких обмежень не існує.

Атомна енергетика – це не лише атомні електростанції, а й комплекс підприємств, які потрібні для забезпечення їх паливом: це рудники, переробні заводи...

Основний фактор забруднення – радіактивність. Найбільшу небезпеку становлять аварії на АЕС і безконтрольне розповсюдження радіації. Друга проблема експлуатації АЕС – теплове забруднення. Основне тепловиділення відбувається в конденсаторах паротурбінних установок. Скид охолоджувальної води ядерних енергетичних установок не виключає їх радіаційного впливу на водне середовище. Використання повітря на АЕС визначається необхідністю розбавлення забруднюючих викидів і забезпечення нормальних умов роботи персоналу.

Вироблення електроенергії на ГЕС приводить до економії органічного палива, перш за все нафтового.

Гідротехнічне будівництво впливає на водні обєкти.

Лекція 7. Екологія на транспорті (2 год.)

План лекція

  1.  Автотранспорт як джерело забруднення довкілля.
  2.  Кількісний та якісний склад викидів
  3.  Проблеми екології автомобільного транспорту України
  4.  Екологізація автотранспорту.

Автомобілі поділяються на транспортні (вантажні і пасажирські), спеціальні і спортивні. Вантажні автомобілі призначені для перевезення вантажу і пасажирів, спеціальні – для виконання різних технічних функцій (підйомні крани, пересувні компресори), спортивні – переважно для досягнення певних рекордів швидкості та інших спортивних досягнень.

Вантажні поділяють на 3 категорії: пасажирські, до них відносять легкові автомобілі та автобуси; вантажні – для перевезення різного вантажу та тягачі, які призначені для буксировки напівпричепів і причепів.

За шляховими регламентаціями всі автомобілі поділяються на 3 основні групи. Автомобілі розрізняють також за родом двигуна.

Кількісний та якісний склад викидів

Відпрацьовані гази двигунів внутрішнього горіння має біля 200 складових. Період їх продовжується від кількох хвилин до 4–5 років. Автомобілі спалюють величезну кількість цінних нафтопродуктів, завдаючи одночасно відчутної шкоди навколишньому середовищу, головним чином атмосфері. Основна причина забруднення повітря полягає в неповному і нерівномірному згоранні палива.

В двигунах реакція горіння перетворює енергію палива в теплоту. В результаті реакції утворюється токсичні речовини. Вони викидаються двигунами в складі відпрацьованих газів.

До токсичних відносяться оксид вуглецю, оксиди азоту, вуглеводні, альдегіди, оксид сірки, сажа, бензапирен.

Кількісний та якісний склад вихлопних газів двигуна залежить від низки чинників: типу двигуна, особливостей конструкції, його технічного стану, потужності, режиму роботи, якості застосованого пального.

Проблеми екології автомобільного транспорту України

Проблеми екологічної безпеки автомобільного транспорту є складовою частиною екологічної безпеки країни.

Автомобілі витрачають величезну кількість палива. А його джерела вичерпані, і їх залишилося на землі не так вже багато. Особливо швидко тануть запаси нафти, з якої одержують бензин. Крім того, при видобутку нафти, її транспортуванню і переробці на нафтопереробних підприємствах забруднюються грунти, води і атмосфера. В автомобільних катастрофах на дорогах гине багато людей.

Екологізація автотранспорту

Екологічні проблеми, зв'язані з використанням традиційного моторного палива в двигунах транспортних засобів, актуальні не тільки для України, але і для всіх країн світу.

Для транспортних засобів встановлюються нормативи змісту забруднюючих речовин в відпрацьованих газах автотранспорту. Передбачаються заходи по зниженню токсичності і знешкодженню відпрацьованих газів автомобілів і других транспортних засобів переходу транспорту на менш шкідливі види енергії і палива, обмеженню в їзду автотранспорту в житлові зони. Заборонено виробництво і експлуатацію транспортних засобів, в яких перевищує встановлені норми вмісту забруднюючих речовин у відпрацьованих газах автотранспорту. Поліпшення конструкцій транспортних засобів і умов їх експлуатації. Організація в межах міста режимів руху всіх видів транспорту.

Лекція 8. Розсіювання викидів забруднюючих речовин в атмосферному повітрі. (2 год.)

План лекцій

  1.  Розсіювання викидів в атмосферному повітрі.
  2.  Фактори, що впливають на розсіювання викидів в атмосфері.

Ступінь забруднення повітря біля земної поверхні викидами промислових підприємств обумовлюється не тільки кількістю забруднювальних речовин, які викидаються, але і їх розподіленням в просторі та часі, а також параметрами виходу пилогазоповітряної суміші.

 Вітер – турбулентний рух повітря над поверхнею Землі – є основним метеорологічним фактором, який впливає на розповсюдження забруднювальних речовин.

  Температурний градієнт, який характеризує змінювання температури повітря за вертикаллю, також впливає на рівень приземної концентрації шкідливих речовин. У звичайних умовах з підніманням вверх температура повітря падає; зменшення її в тропосфері складає в середньому 0,5...0,6 °С на 100 м піднімання вверх, а в літні дні в самих низьких шарах воно досягає одного градуса і більше. Проте мають місце випадки, коли в окремих шарах тропосфери спостерігається збільшення температури з висотою. Такий стан атмосфери, який характеризується відхиленнями температурного градієнта, носить назву температурної  і н в е р с і ї.

Ступінь розбавлення викидів атмосферним повітрям знаходиться в прямій залежності від відстані, яку цей викид пройшов до даної точки.


Схема розподілення шкідливих речовин в атмосфері при викиді через вертикальну трубу

При викиді в атмосферу одного чи більше однонаправлених забруднювальних речовин з декількох джерел (однакової чи різної висоти), розташованих на значній відстані одне від одного, забруднення приземного шару атмосфери розраховують для кожної труби. Одержані результати для даної точки місцевості підсумовують з урахуванням падіння концентрацій в перпендикулярному вітру направленні. Залежно від співвідношення валових викидів з джерел і відстані між ними в перпендикулярному  відносно вітру направленні максимальна сумарна концентрація забруднювальних речовин буде знаходитися або на осі джерела більшої потужності, або між джерелами, але ближче до джерела більшої потужності.

Лекція 9, 10. Захист атмосферного повітря від викидів промислових підприємств (4 год)

План лекції

  1.  Методи очищення атмосферного повітря від шкідливих парів і газів.
  2.  Методи та апарати для очищення промислових викидів паро- і газоподібних речовин.
  3.  Очищення газів від оксиду вуглецю та сірководню.
  4.  Основні способи вилучення пилу з атмосферного повітря.
  5.  Суть пиловловлювання.
  6.  Пиловловлювачі. Принципи роботи пиловловлювання. Мокрі та сухі пиловловлювачі.

ОСНОВНІ МЕТОДИ ОЧИЩЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ВІД ШКІДЛИВИХ ПАРІВ І ГАЗІВ

Очищення та знешкодження технологічних і вентиляційних викидів промислових підприємств від газо- і пароподібних домішок характеризується тим, що, по-перше, гази, які викидаються н атмосферу, надто різні за хімічним складом; по-друге, вони мають іноді достатньо високу температуру і містять значну кількість пилу, що суттєво ускладнює процес газоочищення, і потребують попередньої підготовки відвідних газів; по-третє, концентрація газоподібних і пароподібних домішок часто у вентиляційних і рідше в технологічних викидах є змінна та низька.

Існуючі газоочисні установки дозволяють знешкоджувати технологічні та вентиляційні викиди без або з подальшою утилізацією вловлених домішок. Перший тип апаратів характеризується санітарними обмеженнями, пов'язаними з процесами видалення, транспортування та захоронення вилученого продукту. Найбільш перспективними є апарати з виділенням продукту в концентрованому вигляді та подальшим його використанням для потреб народного господарства. Виробництво таких установок є важливим навданням у розробці маловідходної та безвідходної технологій.

Методи та апарати для очищення промислових викидів паро- і газоподібних речовин.

Абсорбцію в техніці часто називають скруберним процесом очищення атмосферного повітря від парів та газів. Принцип цього методу полягає в розкладанні газоподібної суміші на складові частини поглинанням одного або декількох газових компонентів (абсорбентів) цієї суміші рідким поглиначем (абсорбентом) з утворенням розчину.

Метод термічної нейтралізації ґрунтується на здатності горючих токсичних компонентів (гази, пари та дуже ароматні речовини) окислювання до менш токсичних за наявності вільного кисню та високої температури газової суміші. Цей метод застосовується у випадках, коли об'єми викидів надто великі, а концентрації забруднювальних речовин перевищують 300 млн–1.

Каталітичний метод використовують для перетворення токсичних компонентів промислових викидів у речовини, нешкідливі або малошкідливі для довкілля введенням у систему додаткових речовин - каталізаторів. Каталітичні методи ґрунтуються на взаємодії вилучених речовин з одним із компонентів, наявних в очищуваному газі. Каталізатор, взаємодіючи з однією із реагуючих сполук, утворює проміжну речовину, яка розпадається з утворенням продукту регенерованого каталізатора.

Біохімічний метод очищення повітря від газів ґрунтується на здатності мікроорганізмів руйнувати й перетворювати різні сполуки. Речовини розпадаються під дією ферментів, вироблених мікроорганізмами під впливом окремих сполук або групи речовин, наявних у газах, що очищаються.

ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ ВІД ОКСИДУ ВУГЛЕЦЮ

Перетворення оксиду в діоксид вуглецю. Розглянемо цей метод на прикладі найбільш поширеного процесу отримання водню конверсією природного газу з водяною парою або киснем, а також газифікацією твердого палива

ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ ВІД СІРКОВОДНЮ

Очищення газу від сірководню та сіркоорганічних сполук здійснюється у двох напрямах:

- санітарне очищення викидних виробничих і вентиляційних газів;

- очищення природних, коксових та інших промислових газів, що використовуються як сировина для синтезу, а також газів, що утворюються на різних ступенях технологічних процесів хімічних і нафтохімічних виробництв. У цьому випадку одночасно вирішуються два завдання. З одного боку, отрута для каталітичних процесів - сірководень - виводиться із схеми і, як правило, переробляється в товарні продукти: сірку, сірчистий ангідрит, сірчану кислоту тощо. З іншого боку, вилучення сірководню та сірчаноорганічних сполук знижує або навіть усуває ймовірність викиду в атмосферу діоксиду сірки, що утворюється на окислювальних стадіях хімічного процесу.

ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ТА СПОСОБИ ВИЛУЧЕННЯ ПИЛУ З АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ

На промислових підприємствах практично неможливо уникнути пилоутворення. А тому доцільно конкретизувати таке поняття, як "промисловий пил". Відомо, що пил - це зважені частинки твердих речовин, що утворюються внаслідок механічного подрібнення твердих матеріалів у порошкоподібний стан, у процесі механічної обробки, обпікання, висушування, завантажування, змішування, дозування, просіювання та транспортування насипних матеріалів, а також при спалюванні твердого палива.

Характеристикою дисперсного складу пилу є медіанний розмір частинок dM, тобто розмір, при якому маса частинок, крупніших за dM, дорівнює масі частинок, дрібніших за dM.

В інженерній практиці відомі три основні принципи вилучення пилу з повітряного (газового) потоку: механічний, електричний та акустичний.

Механічні принципи вилучення пилу з повітряного (газового) потоку. Ці принципи є найбільш гнучкими і поширеними та існують в чотирьох варіантах. Розглянемо суть кожного з них.

Перший варіант ґрунтується на застосуванні сил маси. Встановлено, що частинки горизонтального повітряного потоку, змішаного з пилом, знаходяться під дією двох сил: інерції газового потоку та сил маси (важкості). Внаслідок турбулізації повітряного потоку та теплового руху молекул повітря (броунівського руху) малі частини дифундують. Ці два явища необхідно враховувати, оскільки вони суттєво впливають на переміщення малих частинок, гальмуючи їх гравітаційне вилучення з повітряного (газового) потоку.

Другий варіант механічного принципу базується, як відомо, на застосуванні сил інерції твердих частинок, тобто на законі Ньютона. Відомо, що за законом Ньютона кожне тіло намагається зберігати свій початковий динамічний стан за умови, якщо на нього не діють будь-які зовнішні сили. При дії зовнішньої сили змінюється рух тіла в напрямку дії рушійної сили. Цей принцип никористаний при усуненні з повітряного потоку домішок твердих або рідких речовин.

Третій варіант механічного принципу ґрунтується на безпосередньому захопленні (захваті) твердих частинок за допомогою спеціальних матеріалів (наприклад, волокнами фільтрувальної тканини). Цей принцип застосовується переважно тоді, коли розмір пилинок і характеристичний розмір матеріалу (наприклад, розмір комірок фільтрувальної тканини) порівнювані. За таким принципом працюють тканинні пиловловлювачі.

Четвертий варіант механічного принципу ґрунтується на явищі молекулярної дифузії твердих частинок у повітряному потоці. Під молекулярною дифузією розуміють рух молекул, спричинений тепловим рухом або різницею парціальних тисків. Цей принцип закладений у конструкцію рукавних фільтрів.

Електричні принципи видалення пилу з повітряного потоку. Електричне очищення - один з найбільш досконалих видів очищення повітря від зважених частинок пилу й туману. В основі цього принципу лежить ударна іонізація повітря (газу) в зоні коронуючого розряду, передача заряду іонів частинкам домішок і їх осаджування на осаджувальних і коронуючих електродах.

Акустичний принцип вилучення пилу з повітряного потоку. Цей принцип ґрунтується на процесі коагуляції - злипанні дрібних частинок у крупні під дією ультразвукових хвиль і вилученні цих частинок інерційним пиловловлювачем.

Усі описані принципи вилучення пилу стали основою конструкцій різноманітних пиловловлювачів.

ПИЛОВЛОВЛЮВАЧІ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ПОВІТРЯ ВІД ПИЛУ
НА ПРОМИСЛОВИХ ПІДПРИЄМСТВАХ

Суть пиловловлювання та його види

Пиловловлюванням називають вловлювання пилу в місцях його виділення та накопичення за допомогою місцевих відсмоктувачів витяжної вентиляційної системи (зонтів, рукавів, кожухів, витяжних шаф та ін.) з подальшим очищенням запиленого повітря (газів) у спеціальних апаратах-пиловловлювачах. Очищене від пилу повітря викидається в атмосферу, піддається подальшому очищенню від газових складових або знову скеровується повністю або частково в технологічний процес для повторного використання.

Існують дві системи пиловловлювання: технологічна та санітарна. Ефективність пиловловлювання характеризують загальним і фракційним показниками очищення повітря (газів) від пилу. Загальний показник ефективності пиловловлювання, що характеризує цей процес без урахування дисперсності вловлюваного пилу.

Зараз існують два способи пиловловлювання: сухий і мокрий. До сухого способу належать: механічний, електричний та акустичний.

Мокрі пиловловлювачі, їх характеристика та сфера застосування

Пиловловлювачі мокрого очищення працюють за принципом осідання частинок пилу на поверхню крапель рідини або на плівку рідини під впливом сил інерції й броунівського руху молекул. Крім цього, на процес осідання частинок впливають: турбулентна дифузія, взаємодія електрично заряджених частинок пилу; процеси конденсації; випаровування та ін. У всіх випадках очищення повітря у мокрих пиловловлювачах важливим фактором є змочуваність частинок пилу рідиною. Чим більша змочуваність, тим ефективніший процес очищення.

Пиловловлювачі такого виду характеризуються наявністю ємності, заповненої водою.

Лекція 11. Гігієнічне нормування вмісту хімічних речовин у навколишньому середовищі. Види норм та нормативів якості навколишнього середовища (2 год).

План лекції

  1.  Екологічні нормативи. Система екологічних нормативів.
  2.  Завдання контролю стану компонентів довкілля.
  3.  Контроль за забрудненням атмосферного повітря.
  4.  Екологічні нормативи якості води.
  5.  Параметри контролю стану земельних ресурсів.

Екологічні нормативи розробляються і вводяться в дію Мінекоресурсів, МОЗ та іншими уповноваженими на те державними органами відповідно до законодавства України і повинні відповідати вимогам охорони довкілля та здоров'я людей від негативного впливу його забруднення. Нормативи гранично допустимих концентрацій (ГДК) забруднюючих речовин у довкіллі та рівні шкідливих фізичних впливів на нього єдині для всієї території України. У разі необхідності для курортних, лікувально-оздоровчих, рекреаційних та інших окремих районів можуть встановлюватися більш суворі нормативи ГДК забруднюючих речовин та інших шкідливих впливів на довкілля.

Система екологічних нормативів.

Екологічні нормативи

Нормативи екологічної безпеки:

  •  гранично допустимі концентрації (ГДК) забруднюючих речовин у навколишньому природному середовищі;
  •  гранично допустимі рівні (ГДР) акустичного, електромагнітного, радіаційного та іншого шкідливого фізичного впливу на довкілля;
  •  гранично допустимий вміст (ГДВ) шкідливих речовин у продуктах харчування.

Гранично допустимі викиди та скиди у навколишнє природне середовище забруднюючих хімічних речовин

Рівні шкідливого впливу (РШВ) фізичних та біологічних факторів

Контроль за забрудненням повітря має такі основні складові: спостереження як віддалених, так і короткочасних тенденцій; оцінка відповідності стандартам якості повітря; оцінка здоров'я населення і негативного впливу на довкілля; планування; затвердження моделей дисперсії, які використовують математичні підходи моделювання, з метою прогнозування рівнів забруднення повітря; ефективність заходів управління.

Стандартом якості води є концентрація речовини або значення інших показників якості води, які не можна перевищувати заради охорони здоров'я населення та живих організмів. Екологічний норматив якості води - це сукупність показників якості води, у разі не перевищення яких водний об'єкт має багату, збалансовану та стійку екосистему. Нормовані (забруднюючі) речовини - речовини та групи речовин, для яких законодавством встановлені стандарти чи нормативи концентрацій; забруднення - шкідливі для здоров'я людей та живих організмів зміни складу і властивостей води водного об'єкту в результаті надходження до нього забруднюючих речовин.

Контроль за станом водного об'єкта здійснюється відповідно до загального переліку показників, до якого входять показники, що характеризують кількість водних ресурсів та їх зміни, якість вод і нормативів екологічної безпеки водокористування, екологічний норматив та категорію якості води водних об'єктів тощо, що розробляються і затверджуються у встановленому порядку. Контроль проводиться для одержання кількісної інформації щодо поточних рівнів параметрів якості води з метою оцінки протяжності забруднення і збитків від нього.

Контролюють такі основні параметри стану земельних ресурсів: вміст залишкової кількості пестицидів у ґрунтах і рослинній масі, валових форм важких металів у ґрунтах і рослинній масі, рухомих форм важких металів у грунтах у мг/кг і щільність забруднення ґрунтів цезієм (137Cs) і стронцієм (90Sr) у Кі/км2.

Завдання контролю у галузі охорони довкілля полягають у забезпеченні додержання вимог законодавства про охорону довкілля та встановлених нормативів забруднення всіма державними органами, підприємствами, установами та організаціями, незалежно від форм власності і підпорядкування, а також громадянами. Контроль у галузі охорони атмосферного повітря спрямовується на забезпечення додержання вимог законодавства про охорону і використання атмосферного повітря всіма державними органами, а також підприємствами, установами, організаціями та громадянами.

Алгоритмом контролю є перелік контрольних операцій у певній послідовності із зазначенням умов їх виконання. Контрольною ознакою є характеристика об'єкта, що відображає його придатність у певному відношенні; контрольна норма - значення контрольованого параметра чи контрольної ознаки, визначене у встановленому порядку як норма.

Рис. Класифікація видів контролю об'єктів довкілля.

Модуль №2

Лекція 1. Захист водного басейну від забруднення стічними водами промислових підприємств (2 год).

ОСНОВНІ СПОСОБИ ОЧИЩЕННЯ СТІЧНИХ ВОД

План лекції

  1.  Напрямки очищення стічних вод в промисловості.
  2.  Способи очищення стічних вод промисловості.

Організаційні заходи зводяться до попередження спуску стічних вод у водоймища без їх очищення. Технічні заходи передбачають очищення стічних вод різними способами, їх повторне використання для технічних потреб і поливання, створення оборотних і замкнених систем водокористування, вдосконалення технологічних процесів на промислових підприємствах з метою зменшення кількості забруднень у стічних водах, перехід на безвідходні та маловідходні технології, скорочення забруднення територій паливно-мастильними та лакофарбовими матеріалами, мінеральними та органічними добривами, тирсою та іншими виробничими відходами, які зі зливними стоками можуть потрапляти у водоймища.

Очищення виробничих стічних вод на промислових підприємствах може здійснюватися за такими напрямками:

  •  очищення стічних вод на заводських очисних спорудах;
  •  очищення стічних вод після забруднення на заводських, а потім на міських очисних спорудах з подальшим спуском у водоймища;
  •  безперервне очищення виробничих стічних вод і розчинів на локальних очисних спорудах протягом визначеного часу, після чого вони потрапляють в обіг, і лише після з'ясування неможливості регенерації усереднюються і передаються на заводські очисні споруди та утилізуються.

Основні способи очищення виробничих стічних вод поділяються на: механічні, фізичні, фізико-механічні, хімічні, фізико-хімічні, біологічні та комплексні

Класифікація способів очищення стічних вод.

Лекція 2. Захист грунтів і земельних ресурсів від шкідливих викидів

План лекції

  1.  Джерела забруднення земельних ресурсів.
  2.  Шляхи зменшення негативного впливу пестицидів.
  3.  Поняття рекультивації земель.
  4.  Види рекультивації. Вимоги до застосування.

Одним із основних питань охорони довкілля є захист літосфери - зовнішньої твердої оболонки Землі.

Нині ґрунти й земельні ресурси, як і водні джерела та атмосфера, потребують захисту від впливу шкідливих хімічних і фізичних факторів.

З метою зменшення негативного впливу пестицидів, які часто застосовуються на підприємствах лісового господарства, рекомендують такі заходи:

  •  підвищення активності пестицидів (щоб знизити їх діючу концентрацію до рівнів, нешкідливих для людей і тварин);
  •  створення нових менш токсичних хімічних препаратів третього й четвертого поколінь, речовин вузько спрямованої дії, а також речовин з коротким терміном життєздатності (піретрини та їх аналоги);
  •  поєднання хімічних засобів прискорення росту лісових саджанців з агротехнічними, селекційними та організаційно-господарськими;
  •  застосування нових методів обробки пестицидами;
  •  збризкування замість розпилювання (різко скорочується радіус поширення і забруднення), використання гранулі замість борошна;
  •  зберігання пестицидів та інших отрутохімікатів у спеціальних приміщеннях відповідно до діючих Санітарних норм;
  •  заборона викидів у ґрунти і водоймища неочищених виробничих стічних вод;
  •  озеленення територій промислових підприємств та населених житлових масивів для поглинання ними шкідливих промислових викидів і виділення цілющих фітонцидів.

Унаслідок антропогенної діяльності промислових підприємств виникають знищені землі, тобто такі, що втратили свою господарську цінність або стали джерелом негативного впливу на природне середовище.

Найбільше знищених земель виникає внаслідок трелювання звалених дерев на гірських і рівнинних лісосіках, масового вирубування лісів, ерозії та перезбагачення ґрунтів хімікатами тощо.

Загальні вимоги до рекультивації ґрунтів регламентуються ГОСТ 17.5.3.04-83.

Послідовність рекультиваційних робіт: технічна рекультивація, потім біологічна. Технічна рекультивація полягає у підготовці знищених земель до подальшого використання в господарстві. Біологічна рекультивація передбачає заходи, що сприяють покращенню фізичних та агрохімічних властивостей ґрунтів на рекультивованих землях (вапнування, піскування, глинування, внесення мінеральних, органічних добрив, золи, шлаку та ін.).

Рис. Види та етапи рекультивації ґрунтів.

Лекція 3,4. Шумовий вплив на довкілля (4 год).

План лекції

  1.  Поняття шумового забруднення довкілля.
  2.  Параметри, що оцінюють шумовий вплив на довкілля.
  3.  Джерела шумового впливу.
  4.  Оцінка шумового впливу на довкілля.
  5.  Вибір точок для оцінок рівня шуму.
  6.  Підходи до оцінки шуму шинного транспорту.
  7.  

Шум — одна з форм фізичного (хвильового) забруднення навколишнього середовища. Під шумом розуміють усі неприємні та небажані звуки чи їхню сукупність, які заважають нормально працювати, сприймати інформаційні звукові сигнали, відпочивати.

Одиницею вимірювання шуму е Бел — відношення діючого значення звукового тиску до мінімального значення, котре сприймається вухом людини. На практиці використовується десята частина цієї фізичної одиниці — децибел (дБ).

Рівень шуму навколишнього природного середовища складає 30—60 дБА. До цього природного фону за сучасних умов додаються виробничі й транспортні шуми, рівень яких нерідко перевищує 100 дБА.

Джерелами шумів є всі види транспорту, промислові об'єкти, гучномовні пристрої, ліфти, телевізори, радіоприймачі, музичні інструменти, юрби людей і окремі особи.

Необхідність оцінки шумового впливу визначена п. 2.9 ДБН А.2.2-1-2002.

Перелік вимог щодо оцінок наслідків будівництва або реконструкції в частині визначення шумового впливу на населення:

- основними є оцінки еквівалентного шуму (L.A. екв. дБА), додатковими – максимального шуму (L.A. мак. дБА). Оцінки виконуються окремо для денного (7.00 – 23.00 год.), і нічного (23.00 – 7.00 год.) періодів доби;

- в якості вихідних даних використовують прогнозовані на розрахунковий період параметри: інфраструктура територій, еколого-технічні характеристики установок, характеристики руху потоків ...

- рівень шуму обчислюється в розрахункових точках (РТ) при існуючому стані (ВО) та при умові реалізації проекту (ВК);

- розрахунок шумового впливу до і після реалізації проекту здійснюється на розрахунковий період Т.рп;

- рівень шуму проектованого об’єкту за варіантами визначається з урахуванням фонового рівня шуму L.Aф..

- обчислюється різниця еквівалентних рівней шуму (L.A. екв В.К. - L.A. еквВО) для проектного і існуючого стану, що є оцінкою продуманості проектних рішень;

- визначаються перевищення санітарних норм ГДР шуму в проектному варіанті, що є оцінкою необхідного зниження рівня шуму і необхідної ефективності шумозахисту;

- проектуються шумозахисні заходи щодо джерел шуму, умов розповсюдження шуму та шумозахисту окремих обєктів; оцінюється достатність шумозахисних заходів; оцінюються побічні газозахисні властивості прийнятих шумозахисних екранів, споруд та насаджень;

- порівнюються варіанти ВК та ВО із урахуванням шумо- і газозахисних заходів за містобудівними та соціальними критеріями.

Вибір точок для оцінок рівня шуму

Розрахункові точки (РТ) при натурних чи розрахункових оцінках рівнів шуму вибираються у приміщеннях будівель і споруд, на робочих місцях , на території та інших місцях постійного перебування людей на висоті 1,2-1,5 м від рівня поверхні – підлоги, робочого майданчика. У приміщенні вибирається не менше 2-х РТ для джерел з однаковими октавними рівнями звукового тиску та не менше 3-х точок для джерел, якщо октавні рівні відрізняються на 10 дБ і більше. На робочому місці РТ вибираються біля джерел з найбільшими і найменшими рівнями звукового тиску в зонах прямого і відбитого звуку. На території населених міст РТ вибираються: на рівні середини 1-го і верхнього поверхів житлових будинків, лікарень і санаторіїв в 2м від огороджуючи конструкцій;  на висоті 1,5 м від поверхні майданчиків відпочинку населення; у 3-х точках зони взльотно-посадочної смуги за стандартом на шум літаків.

Якісні і кількісні параметри шуму

Шумами прийнято називати звуки, які сприймаються дискомфортно й можуть викликати негативний вплив на організм людини.

Звуковий тиск Рзв – перевищення тиску повітря над його значенням у не збудженому середовищі. При розповсюдженні гармонічних коливань тиск змінюється за законом синусоїди. Людина сприймає звук у широкому діапазоні від порогу чутливості 2*10-5 Па  до порогу больового відчуття (сотні Па). Амплітудна характеристика – слухової системи – залежність гнучкості, яку спиймає людина, від рівня Рзв. Амплітудна характеристика нагадує логарифмічну залежність. Тобто приріст рівня звуку, який виражено в Дб приблизно відповідає приросту гнучкості, яку відчуває людина.

 L = 20,01 lg(Pзвзво),

L – звуковий тиск, виражений в Дб;

Pзв – звуковий тиск, виражений в Па

Рзво - поріг чутливості людини на частоті 1000 Гц, = 0,00002 Па

Частотна характеристика слуху людини нелінійна. Низькі і високі частоти сприймаються значно слабше, ніж частоти біля 1 кГц. Форма частотної характеристики слухової системи людини ураховується коригуванням низькочастотної складової характеристики шумомірів так, щоб виміри рівнів шуму співпадали з відчуттям людини – шкала А (дБа). Застосовується також прямолінійна характеристика С , яка є об’єктивною фізичною характеристикою рівня шуму, та Д – в комунальній гігієні для оцінки швидкозмінного перервного шуму. Сумарний коригований (А) рівень шуму L.А. з складним спектром:

L.А = 10lgΣ10+0,1LAі,  Lі = Lі - d Lі,

L.А – сумарний коригований за шкалою А рівень звуку, дБА

Lі – коригований за шкалою А рівень звуку на частоті F, дБА

Lі – рівні звукового тиску,дБ

d Lі, - коригуючи поправки до рівнів звукового тиску, дБ

F -  частоти, Гц

Максимальний рівень звуку – рівень звуку, що відповідає максимальному значенню шумоміра при візуальному відліку або значенню, що перевищується на протязі 1 % часу при реєстрації авто шумоміром. Еквівалентний рівень звуку даного непостійного шуму – рівень постійного широко смужного шуму, який має той же середньоквадратичний звуковий тиск на протязі визначеного інтервалу часу.

 Постійний шум – шум, рівень звуку якого змінюється в часі не більше ніж на 5 дБА при вимірі з характеристикою „повільно” шумоміра. Непостійний шум - шум, рівень звуку якого змінюється в часі більше ніж на 5 дБА при вимірі з характеристикою „повільно” шумоміра. Широко смужний шум – шум з безперервним спектром шириною більше однієї октави. Тональний звук – звук, в якому відчувається дискретні тони. Імпульсний шум – непостійний шум, що складається з одного чи більше звукових сигналів тривалістю менше 1 с кожний, при цьому рівні звука за вимірами з характеристикою шумоміра „повільно” і „імпульс” повинні відрізнятися не менше ніж на 7 дБ.

Гігієнічні вимоги до оцінки шумового впливу

Ступінь небезпечності акустичного впливу визначають гігієнічні норми. Для джерел, що створюють сталий шум на протязі більше 30 хв, оцінюється еквівалентний рівень звуку, при меншому часі впливу – максимальний рівень звуку. Характеристикою промислових та комунальних джерел з постійними акустичними характеристиками є рівні звуку і рівні звукового тиску в октавних смугах частот.

Підходи до оцінки шуму шинного транспорту.

Рівень шуму зростає зі збільшенням швидкості руху та вологості покриття. Шум двигуна перевершує інші джерела при русі на 1-2 передачі. Найменші рівні шуму мають місце при поточній швидкості руху 55-65 км/год легкових автомобілів і 45-55 км/год  вантажівок. Шум від контакту шин з покриттям домінує на 3-4 передачі й стає основним джерелом при 80 км/год. Звукові ефекти обумовлені зміною тиску повітря при втисканні шини в профільні елементи покриття, шум утворюють коливання колеса.

Орієнтовна оцінка рівня шуму автотранспортних потоків у годину „пік” на основних магістралях в залежності від чисельності населення:

Lекв7,5 = 10*lgNнас – 6,0 - d Lф = 10*lg(0,25*Nнас *10-0,1dLф)

Lекв7,5 – рівень шуму в 7,5 м від осі найближчої смуги, дБА

Nнас – чисельність населення міста, жителів

dLф – відхилення від фонового шумового забруднення, дБА: для міст і центральних районів найкрупніших міст = 0 дБА; для периферійних р-нів найкр. Міст = 10 дБА.

Оцінка глибини проникнення шуму на при магістральну територію:

Rшум = 10dLAекв + 10,2Кпок/11,7Кпок,

Кпок – коефіцієнт поглинання звуку покриттям: 1,4-1,2 – дерева, кущі; 1,1 -1,0- газон; 1,0-0,9 – земля; 0,9-0,8 – асфальт, лід, вода.

Орієнтовна оцінка рівня шуму в складі ОВНС: Lекв7,5 = 50,0 + 8,81*lgNтр

Nтр – розрахункова інтенсивність руху, од/годину.

Лекція 5. Вплив електромагнітних полів та випромінювань (2 год).

План лекції

  1.  Поняття електромагнітного забруднення довкілля.
  2.  Джерела електромагнітного забруднення довкілля.
  3.  Параметри, що характеризують рівень ЕМЗ.
  4.  Захист від електромагнітного забруднення довкілля.

Існують розроблені на основі медико – біологічних досліджень санітарні норми і правила щодо радіотехнічних і електротехнічних об’єктів. Вони регламентують умови їх експлуатації з метою охорони населення від впливу електромагнітних випромінювань.

Вибір засобів захисту від ЕМП визначається характеристиками джерел за частотою. Рнгламентом радіозвязку, який прийнятий Міжнародним консультативним комітетом, встановлена номенклатура частот.

У джерел ЕМП розрізняють ближньо (індукції) і дально (випромінювання) зони впливу. Ближня зона реалізується на відстані r=l/6, де ЕМП ще не сформувалося, як наслідок, вона зі складових поля набагато менша від іншої. У таких джерел ЕМП при впливі на навколишнє середовище слабко виражена магнітна складова напруженості. Тому, в 5 – 8 діапазонах частот ЕМП оцінюється електричною складовою напруженості поля Е (в/м) у дальній зоні впливу на відстані r=l/6, ЕМП сформувалося, і тут виражені обидві його складові – електронна і магнітна, тому в 9 – 11 діапазонах частот ЕМП оцінюється поверхневою густиною потоку енергії (ПГЕ), вираженої у ватах на м2. При одночасному впливі декількох джерел, сумарне значення параметрів ЕМП:

Е212+...Еп2

Де Е – напруженність електричного поля.

Сумарна ПГЕ від п джерел на  території для 9 – 11 діапазонів частот: ПГЕS=ПГЕ1+...+ПГЕп.

Гранично допустимі рівні (ГДР) напруженності ЕМП встановлені: “Санітарними нормами і правилами захисту населення від впливу електричного поля, утвореного повітряними лініями електропередач змінного струму промислової частоти” №2971 – 34 У якості ГДР прийняті такі значення напруженності електричного поля, кВ/м:

Всередині житлових будинків – 0,5;

На території зони житлової забудови – 1;

В населеній місцевості, поза зоною житлової забудови, на ділянках перетину високовольтних ліній з автомобільними дорогами – 10;

В ненаселеній місцевості – 15;

У важкодоступній місцевості і на спеціально вигороджених ділянках, де доступ населення виключений – 20.

При наявності декількох джерел випроміняювання, що проацюють у різних радіочастотних діапазонах, напруженість поля, утворена п джерелами ВЧ і N джерелами НВЧ на межі СЗЗ повинна відповідати такій вимозі:

Основний захист від ЕМП у НС – захист відстянню. З метою дотримання ГДР для ЕМП на  території планувальні рішення при розміщенні радіотехнічних об’єктів (РТО) вибирають з урахуванням:

Потужності передавачів;

Характеристики спрямованості;

Висоти розміщення і конструктивних особливостей систем;

Рельєфу місцевості;

Функціонального призначення прилеглих територій;

Поверхні забудови.

Лекція 6. Радіоактивне забруднення. Забезпечення радіаційної безпеки населення (2 год).

План лекції.

  1.  Поняття радіоактивного забруднення довкілля.
  2.  Джерела радіоактивного забруднення довкілля.
  3.  Вплив іонізуючого випромінювання на довкілля та організм людини.

Вплив радіоактивного випромінювання дуже небезпечний. Нині, головними джерелами радіоактивного забруднення біосфери є радіоактивні аерозолі, які потрапляють в атмосферу під час випробувань ядерної зброї, аварій на АЕС та радіоактивних виробництвах, а також радіонукліди, що виділяються з радіоактивних відходів, захоронених на суші і у морі, відпрацьованих атомних реакторів і устаткування. Радіоактивні опади залежно від розміру часток і висоти їх виносу в атмосферу мають різний час осідання та радіус поширення.

Проблема переробки радіоактивних відходів виникла одночасно з початком освоєння атомної енергії, але до цього часу не знайдено промислових методів утилізації небезпечних видів радіоактивних відходів.

Радіоактивні відхдои, котрі утворюються в процесі експлуатації АЕС, складають значну частину всих радіоактивних відходів.

На відміну від інших відходів, токсичність котрих залежить від їх хімічних і бактеріологічних властивостей, радіоактивні відходи не можуть перероблятися з метою зниження їх токсичності. Джерелами радіоактивних відходів на АЕС є продукти нейтронної активації, котрі утворюються  поза ТВЕЛами – тепловидільними елементами ядерного реактора, в яких відбувається процес поділу та відновлення ядерного палива, і продукти поділу, котрі частково виділяються з ТВЕЛів в теплоносій. Джерелами радіоактивних відходів є також науково – дослідні організації, ППр, медичні заклади, котрі розташовані у великих містах та промислових центрах, де сконцентровані промисловість та населення. В зв’язку з цим необхідно забезпечувати радіаційну безпеку не лише персоналу, котрий працює з радінуклідами, але й всьому населенню цих промислових зон шляхом навчання безпечному поводженню з радіоактивними відходами.  

За силою та глибиною впливу на організм іонізуюче випромінювання вважається найсильнішим. Різні організми мають неоднакову стійкість до дії радіоактивного опромінення, навіть клітини одного організму мають різну чутливість. Кінцевий результат опромінення (крім віддалених наслідків) залежить не стільки від повної дози, скільки від її потужності, тобто часу, протягом якого вона накопичена, а також від характеру її розподілу. Це пов'язано з тим, що в живих організмах у відповідь на опромінення, як і на інші подразники середовища, включаються захисні механізми системи адаптації чи компенсації, які мають забезпечити стабільність внутрішнього середовища організму і відновити зруйновані функції. Результат залежить від співвідношення кількості ушкоджених тканин і захисно-відновної здатності організму.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20522. Схемы соединение гальванических элементов. Схема включения реостата. Схема включения потенциометра 24.5 KB
  Схемы соединение гальванических элементов. Теоретическое обоснование: Последовательное соединение элементов показано на стенде а ЭДС батареи Ебат составленной из последовательно соединенных элементов будет больше ЭДС одного элемента Е в n раз Ебат=Е Последовательное соединение элементов применяется в тех случаях когда требуется напряжение больше чем напряжение одного элемента. Но при любом количестве соединяемых последовательно элементов номинальный ток батареи остается равным номинальному току одного элемента. План работы: Начертить...
20523. Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи 69.5 KB
  Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи. Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui=U1U2 и численно равно падению напряжения.
20524. Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении 98.5 KB
  Исследование электрической цепи переменного тока при последовательном соединении. Проверить практически и уяснить какие физические явления происходят в цепи переменного тока. Теоретическое обоснование: При подведении к зажимам последовательно соединённых активного сопротивления R индуктивности L и ёмкости C синусоидального напряжения U=UMsinWt и тока I=IMsinWtU. Действующее значение тока в цепи можно найти по закону Ома: где полное сопротивление цепи.
20525. Исследование полупроводникового диода 28.5 KB
  Исследование полупроводникового диода. Цель работы: Изучение свойств плоскостного диода путём практического снятия и исследования его вольтамперной характеристики. UПР В I A Uобр В I A 06 10 25 10 065 15 5 14 07 20 7 20 075 25 9 26 08 80 11 32 Обработка результатов опытов: По данным таблицы 1 2 в декартовой системе координат построить вольтамперную характеристику диода. Это показывает вольтамперная характеристика диода.
20526. Расчёт полупроводникового выпрямителя 20.5 KB
  Расчёт полупроводникового выпрямителя. Цель работы: Научится элементарному расчету выпрямителя. Наиболее широкое распространение получила схема мостового выпрямителя схема состоит из 4 диодов Д1 Д4. Вторичные обмотки трёхфазного выпрямителя соединены Звездой .
20527. Изучение соединения резисторов 70 KB
  Цель работы: Изучить на практике признаки параллельного и последовательного и смешанного соединение резисторов. Общее сопротивление цепи из нескольких последовательных соединение резисторов равно сумме сопротивлений этих резисторов. Параллельным называется такое соединение проводников при котором соединение между собой как усл. Смешанным или последовательно параллельным называется такое соединение при котором на одних участках электрические цепи они соединены параллельно а на других последовательно.
20528. Проверка закона Ома для участка цепи и всей цепи. Проверка закона Кирхгофа 37.5 KB
  Проверка закона Ома для участка цепи и всей цепи. Цель работы: Практически убедится в физических сущности закона Ома для участка цепи. Как показывают опыты ток на участке цепи прямо пропорционально напряжении на этом участке цепи и обратно пропорционально сопротивлении того же участка это закон Ома Рассмотрим полную цепь: ток в этой цепи определяется по формуле закон Ома для полной цепи.цепи с одной ЭДС прямо пропорционален этой ЭДС и обратно пропорционален сумме сопротивлении внешней и внутренней участков цепи.
20529. Измерение мощности и энергии 44 KB
  [Вт] [Вт] 100 Вт = 1 гектоватт [гВт] 1000 Вт = 1 киловатт [кВт] 1000000 Вт = 1 мегаватт [МВт] Электрическая мощность измеряется ваттметром Электрическая энергия измеряется счетчиком электрической энергии.1 № опыта Данные наблюдений Результаты вычислений U I tc P Wэнер R Pобщ 1 220 07 600 154 924 гВт 3143 704 2 220 11 3600 242 8712 гВт 1222 3 220 14 4900 308 15092 гВт 714 Р=UI=22007 = 154; W1=154600=92400=924 гВт P2=UI2=2201.1 = 242; W2=2423600=871200=8712 гВт P3=UI3=2201.4 =...
20530. Определение удельного сопротивления материалов 56 KB
  Цель работы: Опытным путем определить удельное сопротивление проводниковых материалов. Теоретическое основание: Сопротивление проводника характеризует его способность препятствовать прохождения тока. Для того чтобы при расчетах учесть способность разных проводников проводить ток вводится понятие удельное сопротивление. Удельное сопротивление – это сопротивление проводника длиной 1м и поперечное сечение 1 мм2 Сопротивление проводника зависит не только от материала из которого он изготовлен оно зависит и от его размеров длины и поперечного...