Федяева О.А. Промышленная экология - файл n1.doc

приобрести
Федяева О.А. Промышленная экология
скачать (1200.7 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc2112kb.27.07.2007 11:20скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7

Федеральное агентство по образованию


Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Омский государственный технический университет”




О.А. Федяева




ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ


Конспект лекций

ОМСК - 2007

УДК 62-784.43-1/-9 (075)


ББК 51.21я73

Ф 35


Рецензенты:

О. А. Голованова, канд. хим. наук, доцент кафедры неорганической химии Омского государственного университета

В. А. Мухин, канд. техн. наук, профессор кафедры неорганической химии Омского государственного университета


Федяева О.А.

Ф 35. Промышленная экология: Конспект лекций. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. - 145 c.


В данном учебно-методическом материале изложены основные принципы промышленной экологии, безотходных или чистых производств, примеры реализации безотходной технологии в различных отраслях промышленности. Большое внимание уделено проблемам защиты биосферы (атмосферы, гидросферы, литосферы) от выбросов промышленных предприятий.

© Федяева О. А., 2007

© Омский государственный

технический университет, 2007

Глава 1. Безотходные или чистые производства – основа промышленной экологии

«В химии нет отходов, а есть неиспользованное сырьё».

Д. И. Менделеев

1.1. Интенсификация хозяйственной деятельности общества и масштабы негативного воздействия промышленного производства на окружающую природную среду

Анализ развития производств и динамики потребления сырья и образования отходов привели к выводу о том, что дальнейшее развитие производств (и общества в целом) не может осуществляться без учёта экологических ограничений и требует принципиально нового подхода. Так, объём мирового промышленного производства увеличивается по экспоненциальному закону. Количество перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов тоже возрастает экспоненциально. А это означает, что человечество всё больше работает на производство отходов. Только около 1-2 % сырьевых материалов переходит в конечную продукцию, а остальные 98-99 % превращаются в отходы. Расходы на обезвреживание и переработку отходов стали тоже возрастать экспоненциально и сейчас составляют 8-10 % стоимости производимой продукции.

Идея многократного, цикличного, экономного использования материальных ресурсов уже не только широко обсуждается во всём мире, но и в большинстве стран нашла широкое практическое применение. Так, в развитых странах степень повторного использования свинца составляет не менее 65 %, железа — 60, меди — более 40, никеля - 40, алюминия — 33, цинка 32 % и т.д. В нашей стране эти цифры значительно скромнее. За счёт использования вторичного сырья производится 30 % стали и 20 % цветных металлов. Энергоёмкость производства алюминия из вторичного сырья в 20 раз, а стали в 10 раз ниже, чем энергоёмкость их производства из первичного сырья. Анализ использования сырьевых материалов по шести важнейшим отраслям промышленности (чёрная и цветная металлургия, добыча и переработка угля, производство удобрений, химических продуктов и строительных материалов) показал, что в нашей стране 30 лет назад в готовую продукцию переходило всего 1-2 % используемых сырьевых материалов, 20 лет назад от 5-10 %, 5 лет назад — 28,6 %. В конечном итоге основным для промышленного производства должно стать вторичное сырьё.

Кроме ресурсной проблемы современного общества более серьёзной является проблема загрязнения окружающей среды. Всё неиспользованное сырьё (до 90 %) проступает в окружающую среду в виде различных отходов. Эти вещества в природе были в наименее растворимой, следовательно, менее токсичной форме. Например, металлы - в виде малорастворимых оксидов или сульфидов, фтор - в виде фторида кальция или фосфатов, содержащих фтор. При получении металлов, фосфорных удобрений и ряда других продуктов образуется большое количество твёрдых, жидких и газообразных отходов, в которых тяжелые металлы и фтор находятся в активной форме, губительно воздействующей на все живое. В результате промышленной деятельности от всех антропогенных источников в биосферу в общей сложности поступило около 20 млн. т. свинца, 14 млн. т. цинка, более 2 млн. т. меди и т.п. Масштабы выбросов соединений кадмия, цинка, меди и др. тяжёлых металлов всеми вулканами нашей планеты далеко уступает их количеству, поступающему только от мусоросжигающих печей. Антропогенные источники выделения тяжёлых металлов распределены очень неравномерно и сконцентрированы преимущественно в густонаселённых промышленных районах. Повышенное внимание к тяжёлым металлам уделяется потому, что по общетоксическому воздействию на живые организмы они уже вышли на первое место, далеко опередив радиоактивные вещества и пестициды и вызывают целый букет заболеваний: сердечно-сосудистые заболевания, умственная неполноценность, паралич, рак, наследственные болезни.

В последнее десятилетие ежегодно в атмосферу поступает 25 млр. т. СО2 (около 10 % от общего природного поступления), 190 млн. т. СО (около 10 % от природного поступления), около 110 млн. т. SO2 (75-90 % в зависимости от полушария), около 70 млн. т. NOx , свыше 50 млн. т. различных углеводородов, около 50 млн. т. первичных аэрозолей (4%). Кроме того, образуется ещё порядка 250 млн. т. мелкодисперсных аэрозолей сульфатов. нитратов, углеводородов (20%) и т.д.

Воздушными массами загрязнения могут переноситься на большие расстояния и существенно влиять на состояние атмосферы и здоровье человека. В частности, происходящее с интенсивностью 0,4 % в год накопление в атмосфере СО2 вследствие поглощения им ИК-излучения солнца может вызвать глобальное повышение температуры (“парниковый эффект”). Трансформация в атмосфере SO2, NOх и других аналогичной природы выбросов может завершаться образованием кислотных туманов и выпадением кислотных дождей (снегов), вызывающих коррозию многих неорганических материалов (объектов), а также угнетение и уничтожение различных объектов флоры и фауны. Находящиеся в атмосферном воздухе аэрозоли (пыли, дымы, туманы) задерживают падающую на поверхность Земли солнечную радиацию, способствуя похолоданию на планете. Оседающая на поверхности ледников пыль ускоряет их таяние вследствие более интенсивного поглощения солнечной энергии. Атмосферные аэрозоли вследствие их более или менее длительной седиментации обусловливают загрязнение токсичными веществами поверхностных и подземных вод, а также почвы.

В XXI веке, в условиях растущего в мире дефицита природных ресурсов, увеличения количества и масштабов техногенных аварий и катастроф, дальнейшие развитие мирового сообщества должно основываться на новых принципах.

Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.) поставила перед всеми государствами мира задачу обеспечения устойчивого экономического, социального и экологического развития, предполагающего разумное использование ресурсов природы, для того чтобы поколения не оказались перед лицом глобальной экологической катастрофы. В соответствии с этой задачей была разработана программа ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП), в которой были сформулированы глобальные экологические проблемы, сгруппированные в следующие экологические разделы:

- изменение атмосферы и климата;

- изменение гидросферы;

- изменение литосферы; проблемы, связанные с добычей и использованием полезных ископаемых, а также с использованием земной поверхности;

- изменение биоты (животного и растительного мира);

- изменения в сельском и лесном хозяйстве;

- демографические проблемы, в том числе проблема производства продуктов питания;

- урбанизация, проблемы населенных пунктов;

- влияние окружающей среды и её изменения на здоровье населения;

- проблемы развития промышленного производства;

- проблемы, связанные с производством и потреблением энергии;

- проблемы, связанные с развитием транспорта;

- развитие природоохранного образования и понимания общественностью проблем окружающей среды;

- проблемы, связанные с воздействием войн на окружающую среду, а также возможные экологические последствия войн.

Два последних десятилетия уже прошли под уже принятым мировым сообществом пониманием решающей роли экологической составляющей нашего бытия - сохранения, очистки и реабилитации окружающей среды в рамках концепции устойчивого развития. Эта проблема будет одной из определяющих и в ХХI веке.

Анализируя программу ООН по проблемам окружающей среды (ЮНЕП), нельзя не видеть, что рациональное использование природных ресурсов и охрана окружающей среды - важные и актуальные проблемы современности, от правильного решения которых зависит будущее человечества, его устойчивое, бескризисное развитие.

Под устойчивым развитием понимается такое экономическое развитие, при котором удовлетворение потребностей людей происходит без ухудшения среды обитания (климата, состояния атмосферы, гидросферы и почвы, других природных ресурсов, в том числе растительного и животного мира) для них самих и для последующих поколений.

Сейчас все очевиднее взаимосвязь производственных и экологических процессов. Происходит слияние объектов хозяйственной деятельности человека, среды его обитания и окружающей природной среды в единые системы, развивающиеся по своеобразным, еще недостаточно изученным законам. Для изучения состояния и прогнозирования изменений, а также управления развитием таких систем возникло новое научное направление - промышленная экология.

1.2. Промышленная экология — научная основа рационального природопользования

Грандиозные масштабы производственной деятельности человека привели к большим позитивным преобразованиям в мире - созданию мощного промышленного и сельскохозяйственного потенциала, широкому развитию всех видов транспорта, мелиорации больших земельных площадей, созданию систем искусственного климата. Вместе с тем резко ухудшилось состояние окружающей среды. Загрязнение атмосферы, водоёмов и почвы твердыми, жидкими и газообразными отходами достигает угрожающих размеров, происходит истощение невозобновляемых природных ресурсов, в первую очередь, полезных ископаемых и пресной воды. Дальнейшее ухудшение состояния экосферы может привести к далеко идущим отрицательным последствиям для человечества (рост заболеваемости и детской смертности, сокращение продолжительности жизни и т.д.). Поэтому охрана природы, защита её от загрязнений стала одной из важнейших глобальных проблем.

Современная промышленная экология - это самостоятельная наука, изучающая влияние промышленной деятельности на биосферу и её эволюцию в техносферу, а также определяющая пути достаточно безболезненного для человеческой цивилизации перехода техносферы в ноосферу.

Методической основой курса промышленной экологии является научный анализ экологической характеристики производства (технологического процесса, аппаратурного оформления, сырьевых и вспомогательных материалов, их возможного воздействия на окружающую среду). На основе детального анализа проводится оценка реального воздействия производства (производственных комплексов) на биосферу, даётся прогноз состояния окружающей среды и намечаются мероприятия по минимизации влияния объектов хозяйственной деятельности на природу.

Целями промышленной экологии являются: решение проблем рационального использования природных ресурсов, предотвращение (на первом этапе - ограничение) загрязнения окружающей среды, совмещение техногенного и биогеохимического кругооборотов веществ, т. е. промышленная экология является средством для устойчивого функционирования эколого-экономических систем.

Важнейшими задачами, стоящими перед промышленной экологией, являются: контроль загрязнения окружающей среды (и как высшая форма контроля - мониторинг); анализ экологической ситуации (в широком понимании контроль включает в себя инвентаризацию материальных и энергетических ресурсов, качественную и количественную оценку влияния человека на окружающую среду и поиск путей снижения отрицательного воздействия промышленности на окружающую среду); определение отраслей-загрязнителей и источников загрязнения; нахождение путей снижения вредных выбросов источниками загрязнения с учетом снижения материальных затрат на природоохранную деятельность; прогнозирование последствий хозяйственной деятельности; экологизация промышленных технологий; очистка воздуха и воды; решение проблем использования или захоронения твердых промышленных и бытовых отходов; эколого-экономическая экспертиза технических решений.

Средства для решения задач, стоящих перед промышленной экологией, включают в себя современные достижения науки и техники, а также экономические рычаги (налогообложение, стимулирование) и природоохранное законодательство.

Для комплексного решения экологических проблем создаются территориально-промышленные комплексы и эколого-промышленные парки, в которых реализуются следующие актуальные задачи:

- предупреждение отрицательного влияния производства на окружающую среду;

- эффективное использование сырьевых и энергетических ресурсов, в том числе вторичных материальных и энергетических ресурсов;

- учет последствий принятых решений;

- планирование с учетом экологических ограничений;

- управление качеством окружающей среды;

- наблюдение за всеми технологическими процессами (от переработки сырья до захоронения отходов);

- применение малоотходных процессов;

- рециркуляция ресурсов.

С точки зрения экологии материальные потоки в природе являются замкнутыми, в то время как в промышленности они разомкнуты и характеризуются малыми концентрациями полезных веществ в отходах, что мешает их эффективному использованию.

В настоящее время основными направлениями промышленной экологии являются: экологизация технологий; создание малоотходных процессов; очистка атмосферы и водных ресурсов от вредных примесей; переработка твёрдых отходов (или их захоронение); использование экономических и правовых рычагов для охраны окружающей среды.
1.3. Безотходное производство

По мере развития современного производства с его масштабностью и темпами роста все большую актуальность приобретают проблемы разработки и внедрения мало- и безотходных технологий. Скорейшее их решение в ряде стран рассматривается как стратегическое направление рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды.

«Безотходная технология представляет собой такой метод производства продукции, при котором все сырьё и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают её нормального функционирования». Эта формулировка не должна восприниматься абсолютно, т. е. не надо думать, что производство возможно без отходов. Представить себе абсолютно безотходное производство просто невозможно, такого и в природе нет. Однако отходы не должны нарушать нормальное функционирование природных систем. Другими словами, мы должны выработать критерии ненарушенного состояния природы. Создание безотходных производств относится к весьма сложному и длительному процессу, промежуточным этапом которого является малоотходное производство. Под малоотходным производством следует понимать такое производство, результаты которого при воздействии их на окружающую среду не превышают уровня, допустимого санитарно гигиеническими нормами, т. е. ПДК. При этом по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов может переходить в отходы и направляться на длительное хранение или захоронение.

Критерии безотходности

В соответствии с действующим в России законодательством предприятия, нарушающие санитарные и экологические нормы, не имеют права на существование и должны быть реконструированы или закрыты, т. е. все современные предприятия должны быть малоотходными и безотходными.

Безотходная технология - это идеальная модель производства, которая в большинстве случаев в настоящее время реализуется не в полной мере, а лишь частично (отсюда становится ясным и термин «малоотходная технология»).

Однако уже сейчас имеются примеры полностью безотходных производств. Так, в течение многих лет Волховский и Пикалевский глиноземные заводы перерабатывают нефелин на глинозем, соду, поташ и цемент по практически безотходным технологическим схемам. Причем эксплуатационные затраты на производство глинозема, соды, поташа и цемента, получаемых из нефелинового сырья, на 10-15 % ниже затрат при получении этих продуктов другими промышленными способами.

Принципы безотходных технологий

При создании безотходных производств приходится решать ряд сложнейших организационных, технических, технологических, экономических, психологических и других задач. Для разработки и внедрения безотходных производств можно выделить ряд взаимосвязанных принципов.

Основным является принцип системности. В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы - всего промышленного производства в регионе (ТПК) и как элемент эколого-экономической системы в целом, включающей кроме материального производства и другой хозяйственно-экономической деятельности человека, природную среду (популяции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы, ландшафты), а также человека и среду его обитания. Таким образом, принцип системности, лежащий в основе создания безотходных производств, должен учитывать существующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Другим важнейшим принципом создания безотходного производства является комплексность использования ресурсов. Этот принцип требует максимального использования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически всё сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти всё серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20 % золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Принцип комплексного экономного использования сырья в России возведен в ранг государственной задачи и четко сформулирован в ряде постановлений правительства. Одним из общих принципов создания безотходного производства является цикличность материальных потоков. К простейшим примерам цикличных материальных потоков можно отнести замкнутые водо- и газооборотные циклы. В конечном итоге последовательное применение этого принципа должно привести к формированию сначала в отдельных регионах, а впоследствии и во всей техносфере сознательно организованного и регулируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии. В качестве эффективных путей формирования цикличных материальных потоков и рационального использования энергии можно указать на комбинирование и кооперацию производств, создание ТПК, а также разработку и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного её использования.

К не менее важным принципам создания безотходного производства необходимо отнести требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду с учетом планомерного и целенаправленного роста его объёмов и экологического совершенства. Этот принцип в первую очередь связан с сохранением таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, вода, поверхность земли, рекреационные ресурсы, здоровье населения.

Общим принципом создания безотходного производства является также рациональность его организации. Определяющими здесь являются требование разумного использования всех компонентов сырья, максимального уменьшения энерго-, материало- и трудоемкости производства и поиск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий. Конечной целью в данном случае следует считать оптимизацию производства одновременно по энерготехнологическим, экономическим и экологическим параметрам. Основным путём достижения этой цели являются разработка новых и усовершенствование существующих технологических процессов и производств. Одним из примеров такого подхода к организации безотходного производства является утилизация пиритных огарков - отхода производства серной кислоты. В настоящее время пиритные огарки полностью идут на производство цемента. Однако ценнейшие компоненты пиритных огарков - медь, серебро, золото, не говоря уже о железе, не используются. В то же время уже предложена экономически выгодная технология переработки пиритных огарков (например, хлоридная) с получением меди, благородных металлов и последующим использованием железа.

Во всей совокупности работ, связанных с охраной окружающей среды и рациональным освоением природных ресурсов, необходимо выделить главные направления создания мало- и безотходных производств. К ним относятся комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов; усовершенствование существующих и разработки принципиально новых технологических процессов и производств и соответствующего оборудования; внедрение водо- и газооборотных циклов (на базе эффективных газо- и водоочистных методов); кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других и создания безотходных ТПК.

Требования к безотходному производству

На пути совершенствования существующих и разработки принципиально новых технологических процессов необходимо соблюдение ряда общих требований:

- осуществление производственных процессов при минимально возможном числе технологических стадий (аппаратов), поскольку на каждой из них образуются отходы, и теряется сырье;

- применение непрерывных процессов, позволяющих наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

- увеличение (до оптимума) единичной мощности агрегатов;

- интенсификация производственных процессов, их оптимизация и автоматизация;

- создание энерготехнологических процессов. Сочетание энергетики с технологией позволяет полнее использовать энергию химических превращений, экономить энергоресурсы, сырьё и материалы и увеличивать производительность агрегатов. Примером такого производства служит крупнотоннажное производство аммиака по энерготехнологической схеме.

Основные направления безотходной и малоотходной технологии

При современном уровне развития науки и техники без потерь практически обойтись невозможно. По мере того как будет совершенствоваться технология селективного разделения и взаимопревращения различных веществ, потери будут постоянно уменьшаться.

Промышленное производство без материальных, бесполезно накапливаемых потерь и отходов уже существует в целых отраслях, однако доля его пока мала. О каких новых технологиях можно вести разговор, если с 1985 г. - начала перестройки и до нынешнего времени экономическое развитие при переходе к рынку идет на ощупь; доля износа основных производственных фондов все больше увеличивается, в отдельных производствах составляет 80-85 %. Техническое перевооружение производств приостановилось.

Вместе с тем, мы обязаны заниматься проблемой безотходного и малоотходного производства, ибо при нарастающих темпах накопления отходов население может оказаться завалено свалками промышленных и бытовых отходов и остаться без питьевой воды, достаточно чистого воздуха и плодородных земель. Топливно-промышленные комплексы Норильска, Североникеля, Нижнего Тагила и многих других городов могут расшириться дальше и превратить Россию в малоприспособленную к жизни территорию.

Всётаки, современная технология достаточно развита, чтобы в целом ряде производств и отраслей промышленности приостановить рост отходов. И в этом процессе государство должно взять на себя роль руководителя и в плановом порядке разработать и реализовать комплексную государственную программу внедрения безотходных производств и переработки скопившихся в Российской Федерации отходов.

Назовем основные имеющиеся направления разработки безотходной и малоотходной технологии в отдельных отраслях промышленности.

Энергетика

В энергетике необходимо шире использовать новые способы сжигания топлива, например, такие, как сжигание в кипящем слое, которое способствует снижению содержания загрязняющих веществ в отходящих газах, внедрение разработок по очистке от оксидов серы и азота газовых выбросов; добиваться эксплуатации пылеочистного оборудования с максимально возможным КПД, при этом образующуюся золу эффективно использовать в качестве сырья при производстве строительных материалов и в других производствах.

Горная промышленность

В горной промышленности необходимо: внедрять разработанные технологии по полной утилизации отходов, как при открытом, так и при подземном способе добычи полезных ископаемых; шире применять геотехнологические методы разработки месторождений полезных ископаемых, стремясь при этом к извлечению на земную поверхность только целевых компонентов; использовать безотходные методы обогащения и переработки природного сырья на месте его добычи; шире применять гидрометаллургические методы переработки руд.

Металлургия

В черной и цветной металлургии при создании новых предприятий и реконструкции действующих производств необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное, рациональное использование рудного сырья:

- вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производства, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами; - при добыче и переработке руд черных и цветных металлов - широкое внедрение использования многотоннажных отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, закладки выработанного пространства шахт, дорожных покрытий, стеновых блоков и т. д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

- переработка в полном объёме всех доменных и ферросплавных шлаков, а также существенное увеличение масштабов переработки сталеплавильных шлаков и шлаков цветной металлургии;

- резкое сокращение расходов свежей воды и уменьшение сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

- повышение эффективности существующих и вновь создаваемых процессов улавливания побочных компонентов из отходящих газов и сточных вод;

- широкое внедрение сухих способов очистки газов от пыли для всех видов металлургических производств и изыскание более совершенных способов очистки отходящих газов;

- утилизация слабых (менее 3,5 % серы) серосодержащих газов переменного состава путем внедрения на предприятиях цветной металлургии эффективного способа - окисления сернистого ангидрида в нестационарном режиме двойного контактирования;

- на предприятиях цветной металлургии ускорение внедрения ресурсосберегающих автогенных процессов и в том числе плавки в жидкой ванне, что позволит не только интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоресурсов, но и значительно оздоровить воздушный бассейн в районе действия предприятий за счет резкого сокращения объема отходящих газов и получить высококонцентрированные серосодержащие газы, используемые в производстве серной кислоты и элементарной серы;

- разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также аппаратов контроля разных параметров загрязненности окружающей среды; быстрейшая разработка и внедрение новых прогрессивных малоотходных и безотходных процессов, имея в виду бездоменный и бескоксовый процессы получения стали, порошковую металлургию, автогенные процессы в цветной металлургии и другие перспективные технологические процессы, направленные на уменьшение выбросов в окружающую среду;

- расширение применения микроэлектроники, АСУ, АСУ технологическими процессами в металлургии в целях экономии энергии и материалов, а также контроля образования отходов и их сокращения.

Химическая и нефтеперерабатывающая промышленность

В химической и нефтеперерабатывающей промышленности в более крупных масштабах необходимо использовать в технологических процессах: окисление и восстановление с применением кислорода, азота и воздуха; электрохимические методы, мембранную технологию разделения газовых и жидкостных смесей; биотехнологию, включая производство биогаза из остатков органических продуктов, а также методы радиационной, ультрафиолетовой, электроимпульсной и плазменной интенсификации химических реакций.

Машиностроение

В машиностроении в области гальванического производства следует направлять научно-исследовательскую деятельность и разработки на водоочистку, переходить к замкнутым процессам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод; в области обработки металлов шире внедрять получение деталей из пресс-порошков.

Бумажная промышленность

В бумажной промышленности необходимо в первую очередь внедрять разработки по сокращению на единицу продукции расхода свежей воды, отдавая предпочтение созданию замкнутых и бессточных систем промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения: содержащиеся в древесном сырье для получения целевых продуктов; совершенствовать процессы по отбеливанию целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; обеспечивать создание мощностей по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.
1.4. Территориально-производственные комплексы и эколого-промышленные парки

Территориально-производственным комплексом (ТПК) называется такое экономическое (взаимообусловленное) сочетание предприятий в одной промышленной точке или в целом районе, при котором достигается определённый экономический эффект за счёт удачного (планового) подбора предприятий в соответствии с природными и экономическими условиями района, с его транспортным и экономико- географическим положением.

Экономическое развитие ТПК предусматривает создание эффективной структуры производства основных видов продукции, инфраструктуры для обеспечения выпуска этой продукции, охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. При размещении производительных сил необходимо:

- максимально сохранять природные условия на заповедных территориях;

- внедрять малоотходные и безотходные или чистые процессы и производства, потребляющие минимальное количество сырья и материалов;

- экономно использовать имеющиеся земли и, в первую очередь, плодородные;

- перераспределять природные ресурсы и промышленное сырье с целью создания условий для сохранения благоприятной природной среды;

- ограничивать или даже прекращать отдельные производства в некоторых районах (курортных или туристских зонах, заповедниках, зонах интенсивной жилой застройки и др.), а в ряде случаев, наоборот, создавать новые (например, предприятия по производству стройматериалов, на которых можно использовать большинство отходов).

Большое значение в деле охраны окружающей среды имеют разработка и строительство в населенных пунктах и на предприятиях очистных сооружений, переработка промышленных и коммунальных отходов, озеленение, создание санитарно-защитных зон и проведение некоторых других санитарно-гигиенических мероприятий.

Особое внимание следует уделять предприятиям, производящим строительные материалы, поскольку они могут использовать большое количество отходов, что дает возможность не только улучшить экономические показатели предприятий и региона в целом, но и весьма ощутимо уменьшить вредное воздействие промышленности на окружающую среду. Переработка многотоннажных отходов химических металлургических, энергетических и других производств в ценные строительные материалы и изделия позволяет высвободить дефицитные земельные угодья, отводимые под отвалы, весьма существенно уменьшить загрязнение окружающей среды и повысить степень обеспеченности народного хозяйства страны строительными материалами при минимальных издержках производства. Использование отходов способствует повышению рентабельности как предприятий, их производящих, так и предприятий, перерабатывающих отходы, снижению затрат на геологоразведочные работы и экономии природного сырья в целом, т. е. повышению эффективности капитальных вложений в народное хозяйство.

Особое значение для экономики страны имеет интенсификация развития таких территориально-производственных комплексов РФ, как Курская магнитная аномалия, Оренбургский и Ангаро-Енисейский ТПК, Саянский, Братский, Усть-Илимский и Канско-Ачинский (КАТЭК) топливно-энергетические комплексы и др.

Основой для создания КАТЭК послужили огромные запасы каменного угля, залегающего вблизи поверхности земли и добываемого открытым способом. Благодаря высокой производительности труда и низким удельным капитальным затратам развитие КАТЭК может оказать значительное положительное влияние на общий топливно-энергетический баланс страны. Уголь невыгодно возить на большие расстояния из-за высоких транспортных издержек. Поэтому новые энергоёмкие производства необходимо размешать вблизи мест его добычи, где вводятся в действие мощные тепловые электростанции. Часть энергии этих станций будет передаваться также на европейскую территорию страны.

Сосредоточение ТЭС в районе КАТЭК осложняет экологическую обстановку, так как связано с выбросами в воздушный бассейн больших количеств пыли, диоксида серы и оксидов азота, поэтому должны быть внедрены эффективные системы предотвращения их образования или очистки. На Красноярской ТЭЦ-2 пущена первая установка по энерготехнологической переработке углей, при эксплуатации которой полностью исключаются выбросы в воздушный бассейн.

Эко-промышленный парк (ЭПП) — объединение производителей товаров и услуг, желающих улучшить экономическое и экологическое состояние путём совместного управления природными ресурсами (энергией, водой и материалами) и окружающей средой. Работая вместе, производители надеются получить коллективный эффект больше, чем они имели бы по отдельности.

Цель ЭПП — улучшить экономическое состояние участвующих производителей и уменьшить загрязнение окружающей среды. Данный подход включают планирование (или перепланирование) инфраструктуры парка, предотвращение загрязнения окружающей среды, повышение эффективности использования сырьевых и энергетических ресурсов и партнёрство между производителями товаров и услуг. Через взаимную кооперацию эти предприятия становятся промышленной экосистемой.
Контрольные вопросы

1. Какова динамика использования вторичного сырья в развитых странах?

2. Каковы масштабы негативного воздействия промышленного производства на окружающую среду?

3. Что изучает промышленная экология?

4. Каковы цели и задачи промышленной экологии?

5. Что такое “безотходная технология”?

6. Каковы принципы безотходных технологий?

7. Назовите требования, предъявляемые к безотходному производству?

8. Приведите примеры реализации безотходной технологии в различных отраслях промышленности?

9. Что такое ТПК?

10. Что такое эко-промышленный парк?
  1   2   3   4   5   6   7


Федеральное агентство по образованию
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации