Бондалетова Л.И. Промышленная экология - файл promishl_ekologiya_ uchebnik.doc

приобрести
Бондалетова Л.И. Промышленная экология
скачать (413.1 kb.)
Доступные файлы (1):
promishl_ekologiya_ uchebnik.doc1438kb.23.12.2002 15:15скачать

promishl_ekologiya_ uchebnik.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Л.И. Бондалетова

Промышленная
экология


Учебное пособие

Томск 2002

ББК 28.081

УДК 504.064.48

Б 81
Бондалетова Л.И. Промышленная экология: Учеб. пособие / Том. политехн. ун-т.   Томск, 2002.   168 с.
В пособии рассмотрены общие понятия о производственном процессе, дана характеристика химико-технологической системы, сырьевых и энергетических ресурсов, приводится краткое описание методов охраны окружающей среды, рассмотрено влияние важнейших отраслей народного хозяйства на состояние окружающей среды, выделены основные источники загрязнения биосферы, а также мероприятия по снижению воздействия деятельности человека и восстановлению экологического баланса.

Учебное пособие подготовлено на кафедре технологии основного органического синтеза ТПУ и предназначено для студентов Института дистанционного образования специальности 327000 «Охрана окружающей среды и рациональное природопользование».


Печатается по постановлению Редакционно-издательского Совета
Томского политехнического университета.

Рецензенты:
И. Г. Антонов   зам. директора ООО «Полипак»;
Л. А. Степанюк   ведущий специалист по охране окружающей среды.


Темплан 2002
© Томский политехнический университет, 2002

Введение


Биосфера (окружающая среда) представляет собой равновесную систему, в которой процессы обмена веществ и энергии происходят главным
образом за счет жизнедеятельности организмов. Антропогенное загрязнение биосферы (загрязнение, обусловленное жизнедеятельностью человека)
до определенного периода сглаживалось процессами, происходящими в биосфере, однако в последние десятилетия масштабы деятельности человека неизмеримо возросли и достигли глобального уровня. Биосфера постепенно разрушается   отравляются атмосфера и водоемы, уничтожаются фауна
и флора. Проблема защиты окружающей среды   одна из важнейших задач современности.

Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития достигли таких размеров, что в ряде районов, особенно в крупных промышленных центрах, уровень загрязнения существенно превышают допустимые санитарные нормы.

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что все возрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды, возможные климатические катастрофы) наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимых природных ресурсов   воздуха, воды и почвы отходами промышленности и транспорта.

В связи с этим в современном обществе резко возрастает роль промышленной экологии, призванной на основе изучения производственных процессов и оценки степени вреда, приносимого природе развитием производства, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых и безотходных технологических циклов и производств.

Глава 1
Производство и окружающая среда

1.1. Система «Химическое производство
– окружающая природная среда»

1.1.1. Система и ее основные свойства


Термин «экология» (от греч. оikos - жилище, убежище; 1оgos - наука) введен в науку немецким ученым Эрнстом Геккелем в 1869 г.

Экология изучает взаимодействие организмов с окружающей средой и между собой.

Окружающая среда   это среда обитания и производственной деятельности человека, которая характеризуется взаимодействием с неживой природой и живыми организмами.

Организм и окружающую его среду можно представить в виде некоторой системы (рис. 1).

Воздействие организма на окружающую среду и этой среды на организм имеет экологический характер, а следовательно, может быть описано в экологических терминах. Заменив организм другим объектом, можно в тех же экологических терминах описать его воздействие на окружающую среду и, соответственно, окружающей среды на этот объект. Если же в качестве объекта выбрать промышленное предприятие, например химическое производство, то в этом случае мы будем иметь дело с объектом промышленной экологии (рис. 2).




Рис. 1. Организм и окружающая его среда как система

Рис. 2. Промышленное предприятие и окружающая его среда как система


Система представляет собой набор элементов, определенным образом связанных между собой. Выделим следующие свойства системы:

1. Наличие взаимодействия, взаимосвязи или взаимозависимости элементов системы. Каждое событие подвержено влиянию предыдущих событий и оказывает влияние на последующие. Это обстоятельство иногда называют историзмом (историчностью) систем. Применительно к промышленному предприятию воздействие его на окружающую природную среду начинается на стадии изыскательских и строительных работ и может быть
значительным.

2. Организация. Системы сложны и разнообразны, заранее не определены их границы и иерархия. Иерархия   расположение системы (целостного объекта) в порядке от высшего к низшему.

3. Изменчивость. Ни одна реальная система не остается статичной в течение длительного времени. Элементы включаются или исключаются из нее в процессе эволюции, либо перемещаются за пределы системы. Как правило, существует тенденция к ухудшению характеристик системы во времени.

4. Наличие окружающей (внешней) среды. Каждая система является подсистемой некоторой более крупной системы. Независимо от своего уровня, состава или сложности системы функционируют во взаимосвязи с внешней средой.

5. Открытость. Системы, взаимодействующие со своим окружением, называются открытыми. Все реальные системы открыты.

Системы могут быть представлены по-разному. Возможно словесное описание систем, описание с помощью формул   аналитические системы; графическое представление систем, их макетирование и т.д. На рис. 3 система представлена графически, тип системы «вход – выход». Системой типа «вход – выход» является система «химическое производство   окружающая природная среда» (рис. 4).


Рис. 3. Система типа «вход-выход»


Рис. 4. Система «химическое производство - окружающая природная среда»:

сплошная линия - организованные потоки; пунктир - неорганизованные потоки (выбросы, сбросы, потери); ТБ - технологический блок; ЦП - целевой продукт;
ЭС - экологическая система; А - рабочее помещение (рабочая зона);
Б - промышленная площадка, территория предприятия; зона В - окружающая
природная среда (ОПС), природный территориальный комплекс, совокупность экологических систем различного уровня

1.1.2. Воздействие химического производства на окружающую
природную среду


Химическое производство оказывает на окружающую среду многообразное воздействие. В общем случае могут быть выделены три типа
воздействия:

Загрязнение природной среды химическими веществами как следствие работы химического предприятия более правильно связывать с бесконтрольным поступлением загрязняющих веществ этого производства в природную среду.

Загрязняющее вещество   любой продукт (вещество), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного содержания, предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время.


Истощение природных ресурсов   второй тип воздействия химического (химико-металлургического) производства на окружающую среду (рис. 5). Так, строительство химического комбината и эксплуатация им тех или иных конкретных сырьевых ресурсов сопровождается ухудшением качества природных ресурсов, их истощением и загрязнением среды.

Рис. 5. Техногенное воздействие на качество природных ресурсов:

а – начальный уровень грунтовых вод; б - уровень грунтовых вод как результат хозяйственной деятельности; 1 - сведение лесов; 2 - разрушение рельефа; 3 - гибель рыбы; 4 - заиливание водоема; 5 – понижение речного уровня; 6 - уменьшение выработки электроэнергии на ГЭС как результат понижения уровня реки; 7 – сведение лесов в результате загрязнения атмосферы


Ухудшение ценности природных ресурсов (в частности, эстетических и рекреационных) обязательно сопровождает превращение природных ландшафтов в антропогенные (техногенные).

В действительности все эти три типа взаимодействия связаны между собой и могут быть разделены лишь в крайних случаях.

1.1.3. Основные факторы окружающей природной среды


Окружающая природная среда представляет собой совокупность экологических систем, или экосистем.

В основе взаимодействия организмов и окружающей их среды находятся причинно-следственные отношения. Организм получает из окружающей среды информацию в виде определенных сигналов, имеющих материальную природу, и реагирует на эти сигналы. В экологии поступающие к организму сигналы называют факторами.

Экологический фактор – это любой элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное воздействие на живой организм хотя бы на одном из этапов его развития.

Экологические факторы, воздействующие на живые организмы, являются полезными или вредными, способствуют либо препятствуют выживанию и размножению. Существует несколько подходов к классификации экологических факторов.

Прежде всего, экологические факторы делятся на внешние (экзогенные) и внутренние (эндогенные) по отношению к анализируемой системе.

К внешним относятся факторы, действие которых в той или иной степени определяет изменения, происходящие в экосистеме, но сами они не испытывают ее обратного воздействия. Таковы, например, солнечная радиация, атмосферное давление, ветер и т. д.

В отличие от внешних факторов внутренние соотносятся со свойствами самой экосистемы (или отдельных ее компонентов) и в действительности формируют ее состав. Таковы, например, характеристики приземного слоя воздуха, концентрации веществ в водоемах, почве.

Другой классификационный принцип   деление факторов на биотические и абиотические.

Абиотические факторы   температура, свет, радиоактивные излучения, давление, влажность воздуха, солевой состав воды, ветер, течения, рельеф местности. Эти свойства неживой природы прямо или косвенно влияют на живые организмы.

Биотические факторы   различные проявления воздействия живых существ друг на друга. Взаимные связи организмов представляют собой основу существования популяций и биоценозов (совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих данный участок суши или водоема   биоценоз леса, озера и т. д.).

Но по своему происхождению абиотические и биотические факторы могут быть как природными, так и антропогенными.

Антропогенные факторы   результат деятельности человека, приводящий к изменению природы как среды обитания других видов или влияющих непосредственно на их жизнь. В процессе эволюции человек осваивал охоту, сельское хозяйство, промышленность, транспорт и тем самым постепенно изменял природные условия на планете. Масштабы и формы связей человека с природой неуклонно росли от использования отдельных видов растений и животных до практически полного вовлечения природных ресурсов в жизнеобеспечение современного индустриального общества. В настоящее время состояние покрова Земли и всех видов организмов определяется антропогенным воздействием на природу.

Число всевозможных экологических факторов считается потенциально неограниченным. Однако в рамках промышленной экологии наиболее значительными являются абиотические факторы эндогенного характера, обусловленные действием промышленного производства.

К таким факторам должны быть отнесены химические вещества, привносимые в окружающую природную среду выбросами в атмосферу, сбросами в воду, а также твердые отходы, удаляемые из производственного цикла, и разнообразное воздействие физической природы: излучение (тепловое, электромагнитное, высокочастотное и сверхвысокочастотное, ионизирующее и неионизирующее различной природы), поля магнитные и электрические, шум.

Проявление этих факторов в рабочей зоне и на промплощадке предприятия является сферой охраны труда. Наличие этих факторов за данными зонами в природной среде, контактирующей с производством,   сфера интересов промышленной экологии. Фактическое отсутствие границы между рабочей зоной (производственной средой), промплощадкой и ближней природной средой приводит к тому, что многие методы, разработанные в сфере охраны труда, будут эффективны и при решении задач промышленной экологии.

С ростом производственных сил и расширением хозяйственной деятельности негативные последствия воздействия человека на окружающую среду становятся все более ощутимыми. В настоящее время негативные воздействия человека на природу нередко приводят к непредвиденным изменениям в экологических системах, в процессах биосферы.

Как биологический объект, человек в значительной степени зависит от физической среды. Ухудшение состояния ее отражается на здоровье человека и его работоспособности.

Под промышленной экологией понимают раздел «большой экологии», рассматривающий влияние промышленности (иногда всего хозяйства) – от отдельных предприятий до техносферы – на природу и, наоборот, влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов. Экология должна способствовать решению задач сохранения высокого качества среды инженерными методами, что возможно лишь при владении специалистами производства знаниями в области экологии, позволяющими оценивать свое производство с экологических позиций, т.е. обладать экологическим мышлением.

В конечном счете это знание и экологическое мышление образуют своего рода «сдерживающий комплекс» природопользователя: владея им, специалист определяет не только что и как делать, но чего и почему делать нельзя, т. е. соблюдать принцип «чего не делать, чтобы не причинить вреда».
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации