Силы, действующие в электрофильтре

Эл. динамические, силы тяжести, силы взаимодействия между эл. полем фильтра и заряженными частицами.

I

Рабочий участок для эл. фильтра

Iнасыщ пробой

U

насыщение ударная

ионизация

Фильтры.

Используются для тонкой, прецизионной очистки.

Может быть:

1. поверхностное фильтрование

2. глубокое фильтрование

Процесс фильтрования состоит в задержании частиц примеси на пористых перегородках при движении дисперсных сред через них.

Съемочный фильтр

Загрязненный воздух очищенный воздух

Осаждение частиц пыли происходит за счет совокупного действия процессов диффузионного, гравитационного и инерционного осаждения частиц.

В зависимости от типа фильтрующего элемента, фильтры различают на:

1. фильтры с зернистыми смолами – свободно насыпанный зернистый материал

2. гибкие пористые перегородки – ткань, войлок

3. полужесткие пористые перегородки – вязаные сетки, прессованные спирали, стружка

4. жесткие пористые перегородки – пористая керамика, пористый металл

Туманоуловители.

Белов (стр. 100 – 104)

Представляют собой тканевые войлочные фильтры.

Очистка выбросов от газо-парообразных выбросов.

Особенности:

1. газы, выбрасываемые в атмосферу, имеют достаточно высокую температуру, содержат большое кол-во пыли, что существенно затрудняет процесс очистки и требует предварительной подготовки.

2. Концентрация газообразных примесей обычно переменна и очень низка.

Классические виды очистки по характеру физ.-хим. процессов:

1. абсорбция, промывка выбросов растворителями примесей, газообразные примеси поглощаются абсорбентом, с образованием раствора.

2. метод хемосорбции – промывка выбросов растворами реагентов, связующих примеси химически; газы и пары поглощаются твердыми и жидкими растворителями с образованием малолетучих, малорастворимых хим. соединений.

3. Адсорбция – поглощение газообразных примесей твердыми, активными веществами, основано на физ. особенности твердых тел поглощать своей поверхностью газы из воздуха.

4. Каталитический метод – поглощение примесей путем каталитических превращений: превращение токсических компонентов в менее токсичные, путем введения катализаторов.

5. Термическая нейтрализация – повышение температуры, и дожигание газов, находящихся в выбросах.

Метод абсорбции.

Это скрубберный процесс: разделение газовоздушной смеси на составляющие происходит за счет поглощения одного или нескольких газовых компонентов (абсорбатов) с жидким поглотителем (абсорбентом) с выделением жидкости. Процесс поглощения газовых примесей абсорбентом тем выше, чем выше поверхность раздела фаз, чем выше турбулентность потока, чем выше коэффициент диффузии. Организацией контакта компонента с жидким растворителем осуществляется:

1. пропусканием газа через насадочную колонну

2. распылением жидкости или растворителя

3. барботажем газа через слой абсорбирующей жидкости

Различают разные устройства.

1. насадочные башни

2. скубберы (форсуночные и ценробежные)

3. барботажне-пенные скрубберы

жидкость, которая покидает это устройство раствор газа его регенерирует

1. газ

2. используем, как побочные отходы производства

Усадочный абсорбер (насадочная колонна).

Очищенный воздух

абсорбент

насадка

загрязненный газовый поток

Насадка, чтобы организовать контакт жидкости с газовым фильтром.

Термический метод (метод термической нейтрализации).

Достоинства:

1. отсутствие шламов

2. небольшие габариты очистных установок

3. большая эффективность обезвреживания газов, при уменьшение стоимости очистки

Недостатки:

1. ограниченная область применения (ограничиваются токсичностью веществ, которые получаются в результате работы нейтрализатора: нельзя ни серу, ни фосфор)

Этим способом очищают от компонентов органического происхождения.

Лекция № 5.

Существуют три классические способы термической нейтрализации. Выбрать из них можно в зависимости от:

1. химического состава компонентов в выбросе

2. концентрации компонентов

3. от начальной температуры газов в выбросе

4. от объемного расхода газов

1. Прямое сжигание в пламени.

t = 600 – 800 ^оС

этот метод используется:

1. когда газы, которые находятся в выбросе, обеспечивают достаточный подвод энергии

2. когда газы обладают достаточными нижним и верхним концентрационными пределами воспламенения

Vн

V_В

Vн V_В

Мало газа, много окислителя много газа, мало окислителя

Пример: сжигание углеводородов, содержащих токсические компоненты, непосредственно в факеле.

2. Термическое окисление

t = 600 – 800 ^о С

В струю газа дополнительно вводится окислитель (кислород): применяется, когда концентрация газов мала и не обеспечивается достаточный подвод тепла.

3. Каталитический метод.

Вещества, которые удаляются из факела, контактируют с катализатором.

t = 250 – 450 ^оС – низкотемпературный процесс.

Рассеивание выбросов в атмосфере.

Снижение концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы, за счет рассеивания выбросов.

Площадь, на которой рассевается выброс – 40 – 50 высот трубы.

L

X

1 2 3 4

1. зона неорганизованного загрязнения

2. зона переброса факела

3. зона заземления

4. зона постепенного снижения концентрации

Вершина перемещения выбросов в атмосфере – стратосфера. Горизонтальное перемещение факела зависит от скорости ветра. При L = 100 м, расстояние 20 км. Вокруг любого предприятия устанавливается санитарно-защитная зона, в зависимости от вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу. Их 5:

1-ая зона: 1 км

……………..

5-ая зона: 50 м

В них запрещено строительство и приветствуется посадка деревьев.

Принципы расчета ПДВ.

При расчете ПДВ возможны 2 ситуации:

1. фактический выброс < ПДВ

2. фактический выброс > ПДВ

В первом случае за ПДВ принимается фактический выброс, во втором ПДВ рассчитывается и назначается предприятию.

ВСВ – временно-согласованные выбросы.

Исходные данные для расчета ПДВ:

1. топографические характеристики местности, граница санитарно-защитной зоны, сведения о с/х угодьях

2. метеорологические характеристики района

- коэффициент стратификации атмосферы

- средняя температура наиболее жаркого месяца

- средняя температура наиболее холодного месяца

- среднегодовая роза ветров по 8 румбам

- скорость ветра, повторяемость превышения которого превышает 5 %

3. экономические характеристики района

- пищевой рацион

- состояние с/х производства и его расположение

4. технологические характеристики

- характер технологического процесса

- высота источников, высота зданий на территории, скорость истечения газов, объем выбросов, температура выброса, физ-хим свойства выбросов, периодичность выбросов, дисперсный состав аэрозольных фракций

5. классификация источников загрязнения атмосферы:

- характер загрязненной атмосферы выбрасываемыми веществами

- факторы, влияющие на рассеяние вредных веществ в атмосфере

Организованные источники:

1. низкие – источники, выбросы от которых производятся в зоны аэродинамических теней зданий, находящихся на территории предприятий

2. высокие – источники, выбросы от которых производятся в верхние слои атмосферы, в них не сказывается рельеф на характер рассеяния

3. промежуточные - выбросы как в зону аэродинамических теней, так и в нижние слои атмосферы

2 и 3 создают приземные концентрации на расстояние 10-40 высот труб.

Hэфф = h + Dh

h – собственная высота источника

Dh – высота подъема факела

Организованные источники могут быть холодными и нагретыми.

f = 10³ * w₀ * D / (h² * DT)

D – диаметр устья

h – высота трубы

DT – перегрев выбрасываемых газов по отношению к окружающей среде

f <= 100 – нагретый

f > 100 – холодный

Зоны аэродинамических теней.

Лекция № 6.

Зона аэродинамической тени

1,6 – 2,3 Нзд

0,7 Нзд

4 Нзд B 6 – 7 Нзд

зона подпора

Зона аэродинамической тени имеет сложную конфигурацию, которая зависит:

1. от конфигурации здания

2. от взаимного расположения зданий

3. от направления ветра

4. от турбулентности атмосферы

Расчет ПДВ.

Критерий расчета:

ПДВ = Кр* (ПДК – Сф)

ПДК – максимально разовая ПДК

Сф – фоновая концентрация

Кр – коэффициент метеорологического разбавления [м³/с], зависит от параметров источника выбросов, характера осаждения веществ для данного типа местности, периода усреднения концентрации, вытянутости розы ветров.

Выбор критических районов.

1. территория предприятия в местах массового вохдухозабора

2. зоны аэродинамических теней на территории предприятий

3. границы санитарно-защитной зоны

4. ближайшие населенные пункты в радиусе 10 км

Лекция № 7.

Защита гидросферы.

Значение воды для жизнедеятельности определяется:

- H₂O является основной средой, в которой осуществляется процесс метаболизма

- Вода – исходный, промежуточный, конечный продукт биохимических превращений

Общая характеристика гидросфера.

Гидросфера – прерывистая оболочка Земли, все свободные воды Земли, которые не связаны физически и химически с минералами земной коры.

подземные

воды

атмосферная

влага

1. вода, которая находится в живых организмах (незначительно)

2. вода, связанная с процессами транспирации

На Земле > 1,4 млрд. км³ воды.

Мировой океан – 1,37 млрд. км³ воды.

Пресная вода 28.253.200 км³ воды.

1. подземные воды – 14 %

2. почвенная влага – 0,3 %

3. пары атмосферы – 0,05 %

4. речной сток – 0,004 %

Свойства воды:

1. вода является единственным веществом на поверхности Земли, которое встречается в трех агрегатных состояниях

2. вода – универсальный растворитель (обусловлено полярностью молекул, и способностью образовывать водородные связи), основа питания живых организмов, универсальное транспортное средство (у растений)

3. при замерзании объем увеличивается

4. при нагревании объем уменьшается

5. большая скрытая теплота плавления льда – 336 Дж/г

6. обладает наивысшей среди жидкостей и твердых тел удельной теплоемкостью и большой теплопроводностью

7. вода – идеальная жидкость для поддержания теплового равновесия организма

8. идеальный аккумулятор

9. большая (81) диэлектрическая проницаемость è большая степень диссоциации

10. имеет способность испаряться из любого состояния, при любой температуре

11. обладает большим поверхностным натяжением

12. вода прозрачна в видимой части спектра

- фотосинтез

- фотопериодизм

13. вода несжимаема

14. уникальное вещество, незаменимое как источник газообразного кислорода, который вырабатывается в процессе фотосинтеза.

Источники биосферной воды.

Водный фактор:

1. осадки

2. влажность почвы

3. влажность воздуха

Осадки – основные источники пресной воды.

Наибольшее кол-во осадков в экваториальной зоне.

Роль осадков – не просто кол-во осадков, а соотношение величины осадков и их испаряемости, а также распределение осадков в течение года.

Аридные – области, где испаряемость > осадков.

Гуимдные – области, где осадков > испаряемости.

Над поверхностью Земли – 13 млрд. тонн влаги (2,5 см, если бы она выпала в виде осадков).

16 млн. тонн в сек., 50 млрд. тонн в год. 36 раз в год вода проходит этот цикл.

Потеря воды и пополнение ее запасов организмами.

Большая часть воды, пополняется организмами в результате:

1. процесса транспирации

2. процесса дыхания

транспирация:

- интенсивность

- продуктивность – кол-во сухого вещества, которое образуется в растении за счет 1 кг воды

транспирационный коэффициент – расход воды на образование 1 гр сухого вещества

Источники воды – почвенные растворы, гравитационные или капиллярные.

Водные ресурсы.

- пригодные для использования воды Земли, исключая связанную воду

1,46 млрд. км³ – запас воды

70,8 % мировой океан от всей поверхности Земли.

На поверхности Земли:

1. стационарные воды

2. возобновляемые воды

Кол-во пресной воды пытаются увеличить.

Хозяйственное использование воды.

Водопользование – потребление воды для хозяйственных нужд.

2 типа:

1. без изъятия воды из источников

2. с изъятием воды из источников

Очередность водопользования:

- питьевое водоснабжение

- пищевая промышленность

- хозяйственно-бытовое водоснабжение

- рекреационное водоснабжение

- нужды животноводства

- разведение рыбы

- неорошаемое и орошаемое земледелие

- промышленное и теплоэнергетическое водоснабжение

- гидроэнергетика

- водный транспорт

Потребление различными предприятиями воды носит условный характер, т. к. зависит от различных способов водоснабжения.

1. оборотное

2. прямоточное

Человечество потребляет 12 % речного стока. Темпы роста потребления 5 – 6 % в год. 92 % потребляемой воды – промышленность и с/х.

Загрязнение гидросферы.

Загрязнение воды – привнесение в воду не естественных для данной местности примесей.

Загрязнение воды:

1. химическое загрязнение – изменение естественных свойств воды за счет увеличения содержания в ней неорганических примесей или органических (нефть)

2. физические параметры – t, радиоактивность, механическое и т. д.

Лекция № 8

3. биологическое загрязнение – изменение свойств водной среды, связанное с добавлением в нее не ее живых организмов

Для переработки 1 тонны чугуна требуется 300 м³ воды.

Нефть из мирового океана – 25 – 30 млн. тонн в год.

Потребление воды (бытовое): 3- 700 л на 1 человека в день, 500 – 600 л в Москве.

Нормирование количества воды в водоемах.

- водопользование

- водопотребление

- водосброс

В очистные сооружения поступают воды 3 видов:

1. производственные

2. бытовые

3. атмосферные

Все сточные воды по содержанию примесей делят на:

1. механические примеси органического и минерального происхождения

2. стойкие и летучие нефтепродукты

3. эмульсии, стабилизируемые различными добавками

4. растворимые токсичные соединения различного происхождения

5. массосодержащие примеси

Санитарные нормы и правила охраны поверхностных вод от загрязнения:

Различают водоемы на 2 группы:

1. хозяйственно-питьевого и культурно- бытового назначения

2. рыбо-хозяйственного назначения

Нормы:

1. ПДК – максимальная концентрация, при превышение которой вода становится непригодной для одного или нескольких видов водопользования.

2. Фракционный и массовый состав взвешенных примесей (è окраска, привкус, запах, t воды)

3. Значение pH – кислотность воды (рыбы существуют при 5 – 8, человек при 5,5)

4. Состав минеральных примесей

5. Биохимическое потребление воды в кислороде

6. Кол-во растворенного в воде кислорода

7. Наличие возбудителей заболеваний и ядовитых веществ

Нормирующий показатель.

ЛПВ – лимитный показатель вредности, наиболее вероятное, неблагоприятное воздействие каждого вещества.

- санитарно-токсикологический

- общесанитарный

- органолептический

Если в воде находятся вещества одного ЛПВ (однонаправленного действия), то:

å С_i / ПДК_i <= 1

Запрещается сбрасывать воду в водоем, если:

1. если этого можно избежать, используя безводные технологии, либо система оборотного и повторного водоснабжения

2. сточные воды содержат ценные вещества или отходы, которые могли бы утилизироваться

3. сточные воды с содержанием сырья и реагентов продукции предприятий в кол-вах, превышающих технологические потери

4. если в волах содержаться вещества, ПДК которых не установлен

Методы очистки сточных вод.

Очистка сточных вод от механических примесей.

В зависимости от концентрации:

- процеживание

- отстаивание

- отделение механических примесей в поле действия центробежных сил

- фильтрование

Процеживание.

Первичная стадия обработки стоков, выделяются крупные, нерастворимые примеси до 25 мм, либо более мелкие, но волокнистые.

Решетки, волокноуловители – устанавливаются ^ либо Ð к потоку.

Перфорированный барабан, который устанавливается в сток.

Отстаивание.

При отстаивании из сточных вод выделяются нерастворимые или частично коллоидные примеси. Скорость осаждения частиц в жидкости должен быть такой, чтобы время нахождения воды в очистителе было такое, чтобы было полное осаждение частиц примесей.

- песколовки (вертик, горизонт)

- отстойники (вертик, горизонт, радиальные)

- жиро, нефте, масло, смолоуловители

грязная очищенная вода

вода

время нахождения 30 сек

скорость 0,1 м/с

шламосборник

Очищ. Входная труба

воздух

корпус отстойника

отражательные кольца

вертикальный отстойник

шламосборник

Время нахождения воды зависит от скорости осаждения.

Отделение механических примесей в поле действия центробежных сил осуществляется в гидроциклонах.

Очищенный воздух

Напорный гидроциклон

Шлам

Фильтрование – очистка воды от тонкодисперсных примесей

- зернистые (пропускают жидкость через слои свободно насыпанного материала)

- микрофильтры (из связанных пористых материалов)

Очистка от маслосодержащих примесей.

В зависимости от концентрации и состава:

1. очистка в отстойниках

2. в гидроциклонах

3. флотацией

4. фильтрованием

Метод, который интенсифицирует процесс всасывания

- напорная

- пневматическая

- эл. флотация

- фильтрование

Пузырьки воздуха охватывают частицы с маслосодержащими примесями – молекулы слипаются. Интенсивность флотации зависит от интенсивности столкновения частиц масла и воздуха.

- давление воздуха

- химическое взаимодействие

За счет того, что частички масла собираются на поверхности флотатора в виде пены, они отсасываются насосом и собираются в пеносборник. Частички масла, которые собираются на поверхности воды, обрабатываются специальными реагентами, которые способствуют коагуляции. Реагенты: Na₂CO₃, H₂SO₄, NaCl.

Лекция № 9

Очистка сточных вод от органических примесей.

Осуществляется в основном биологическими методами. Поля фильтрации, биологические пруды. Искусственные сооружения – биологические фильтры, аэротенки, окситенки.

Биологический фильтр.

Общая схема типовых очистных сооружений промышленных предприятий.

Очищение воды происходит в 2 стадии:

1. очистка в локальных очистных сооружениях (от характерных примесей)

2. доочистка стока в общезаводских сооружениях

Степень очистки зависит от назначения стока.

1. сброс в водоемы

2. повторное использование в оборотном водоснабжении

3. сброс в городскую канализацию

Схема очистных сооружений.

1,2,3,4,5 – сточные воды от характерных технологических процессов.

1 – вода с преобладанием механических примесей

2 – с нефтепродуктами и эмульсиями

3 – летучие нефтепродукты

4 – моющих растворов и эмульсий

5 – растворенные токсические соединения

6 – 10 – локальные очистные сооружения

11 – усреднитель для разбавления сточной воды

12 – общезаводские очистные сооружения

13 – участок для обработки осадков сточных вод

14 – устройство доочистки воды

" очистные сооружения рассчитаны на определенные концентрации, на определенный вид примесей.

Схема водоснабжения прокатного стана

В основном, в сточных водах содержаться окалина и частицы масла, которое используется для охлаждения РО.

Расчет допустимого состава сточных вод в зависимости от:

1. преобладающего вида примеси

2. характеристики водоема, куда сбрасывается сточная вода

	Со^взв<= СВ^взв + n×ПДКвзв

С_о^взв – очищенная вода

С_В^взв - концентрация взвешенных веществ в водоеме до сброса сточных вод

ПДКвзв – концентрация взвешенных веществ

n – кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризует долю растворенной воды водоемом, участвующей в процессе перемешивания и разбавления сточных вод

Для растворенных веществ

	Со^рас^i<= n×(Сm^i – CB^i) + CB^i

С_о^{рас i} – концентрация i-го растворенного вещества в очищенных сточных водах.

C_Bⁱ - концентрация i-го растворенного вещества в воде водоема до сброса i-го растворенного вещества

С_mⁱ – максимальная концентрация того же вещества с учетом максимальной концентрации и ПДК веществ, отнесенной к одной группе ЛПВ

С_mⁱ Þå_i Cⁱ/ПДК_i <=1

Процесс разбавления сточных вод связан с перемешиванием сточных вод с водой водоема, куда сбрасывается сток.

n – зависит от типа водоема, С – концентрация после перемешивания

n=(С_о - С_В) / (С - С_В) – для озера, водохранилища

n=(m×Q_В – Q_V) / Q_V – для водоема с проточной водой

Q_B – объемный расход воды

Q_V - объемный расход сточных вод

m – коэффициент смешения, какая часть волы участвует в перемешивании

В створе сброса m=1, на расстоянии m уменьшается до m установивш.

Процесс разбавления различных рек и озер.

Для рек, зона начального разбавления, значительно короче, чем для озер.

Примеры расчета ПДС.

ПДС – предельно допустимый сброс.

Исходные данные:

1. сброс в черте населенного пункта, вода используется для децентрализованного водоснабжения 1 категории

2. анализ сточных вод предприятия, аналогичного проектируемому, дает расход q_ст=0,2м³/с=720м³/час

содержание взвешенных веществ – 60 мг/литр

минеральные вещества (по сухому остатку) – 360 мг/литр: хлоридов – 220 мг/литр, сульфатов – 100мг/литр

БПК = биологическая потребность воды в кислороде – 80 мг/литр

- свинец 2мг/л вещества, относящиеся к одной группе ЛПВ

- бензол – 1,5 мг/л

- нитрохлорбензол – 0,3 мг/л

Расчет ПДС ведется для удовлетворения: общих требований к составу и свойствам сточной воды, ПДК вредны веществ в сточной воде.

В реке устанавливается содержание вредных веществ.

С_В = 42 мг/л

С_СТ = С_В +0,25 = 42,25 мг/л

q_ст = 0,2 м³/сек = 720 м³/сек

ПДС = q_ст×С_СТ = 720 × 42,25 = 30420 г/час

Лекция № 10

ПДС определяется по физическому содержанию

Хлориды ПДС = 720 × 220 = 158400 г/час

Сульфаты ПДС = 720 × 100 = 72000 г/час

По кислороду БПК = 3,0 мг/л, требуется углубленная очистка ПДС = 720 × 3 = 2160 г/час

Концентрация ЛПВ определяется:

C₁/ПДК₁+ C₂/ПДК₂+ C₃/ПДК₃=2/0,1+1,5/0,1+0,3/0,5=29 (*)

Если взять:

С_СТ свинец=0,05 мг/л

С_СТ бензол=0,1 мг/л

С_СТ нитрохлорбензол=0,015 мг/л

Тогда сумма (*) <1

ПДС=720 × 0,05=36 г/час

ПДС=720 × 0,1=72 г/час

ПДС=720 × 0,015=10,8 г/час

Контроль состава сточных вод.

Отбор проб и контроль качества осуществляется периодически (1 раз в месяц) в водоемах разных типов.

Если это река, то проба берется в месте водозабора, и на 1 км выше по течению.

Если это озеро

Состав сточных вод переменчив и достаточно быстро меняется, контроль качества производится 1 раз в 10 дней.

Защита литосферы.

Литосфера – верхняя оболочка Земли, которая постепенно в глубине переходит в вещества с меньшей плотностью. Литосфера включает земную кору и верхнюю мантию Земли. Мощность литосферы 50 – 200 км. В литосфере выделяется литобиосфера – 2 –3 км.

В литосфере выделяют 3 группы горных пород:

1. магматические породы – 15 – 30 км в глубину

2. осадочные породы (разрушение горных пород под действием воды)

3. метаморфические породы – продукты изменения магматических и осадочных пород под действием физ-хим факторов

Литосфера не подвержена воздействию человека. Наибольшей трансформации подвержен верхний горизонт – почва (29%).

Почва – верхний поверхностный горизонт суши, способный производить урожай растений.

Свойство почвы – плодородие – способность обеспечить растения минеральными и органическими питательными веществами, определяется пэдофическими факторами.

Почва – трехфазная, биокисная среда.

В России:

1. тундровые почвы

2. подзолистые почвы

3. почвы таежно-лесной зоны

4. черноземные почвы

Профиль почвы:

А_С – подстилка, чернина – слой растительного опада, состоит из еще не разложившихся растительных остатков.

А₁ – гумусовый слой – 20 см, наиболее плодородный, имеет зернисто-комковую слоистую структуру. Гумус, – не выделяемый физическими методами комплекс органоминеральных соединений, образуется из органических остатков путем их разложения за счет действия микроорганизмов.

А₂ – горизонт вымывания (подзолистый слой) – белесый малоплодородный слой толщиной 20 см. питательные вещества вымыты из него водой или кислотами (зона выщелачивания).

В – горизонт вмывания, накапливаются минеральные и органические соединения с верхних слоев (плотная комковая структура).

С – материнская порода

- 50% почвы – кремнезем

- 1 – 25% почвы – глинозем

- 1 – 10% почвы – оксиды железа

- 0,1 – 5% почвы – оксиды магния, калия, фосфора, кальция

Биотические факторы: углеводы, белковые вещества, жиры конечные продукты обмена.

Антропогенное загрязнение почв.

Плодородные свойства теряются, часть почвы разрушается

При интенсивной эксплуатации часть почв разрушается из-за:

1. эрозии почв

2. засорение почв промышленными или иными отходами

Виды разрушения:

- эрозионное

- ветровое (дефляция)

- техническое (ирригация)

Эрозия – размыв почвы, смыв ее талыми, дождевыми водами. 24 × 10⁹ тонн земли смывается речными водами.

Основные виды загрязнения почв: загрязнение?, их соединениями, радиоактивными отходами, удобрениями и пестицидами. Загрязнение почвы, связанное с загрязнением воды и воздуха

Источники загрязнений:

1. жилые дома и бытовые предприятия

2. промышленные предприятия – твердые и жидкие отходы

3. теплоэнергетика – масса шламов, выброс в атмосферу сажи

4. с/х дает в почву удобрения и ядохимикаты

5. транспорт – оксиды азота, свинец

почва самоочищается

Нормирование загрязняющих веществ в почве.

1. нормирование содержания вредных веществ в пахотном корнеобитаемом слое с/х угодий

2. накопления токсичных веществ на территории предприятия

3. загрязнения почвы в жилых районах, преимущественно в местах временного хранения бытового мусора

Лекция № 11.

ПДК_П определяется по 4 критериям:

1. Транслокационный параметр характеризует переход химических веществ из почвы через корневую систему в зеленую массу растений. ПДК продуктов питания – допустимая концентрация вещества в почве, при которой его содержание в растениях не превысит допустимой величины.

2. Миграционный – воздушный показатель. ПДК_АТМ - допустимая концентрация вещества в почве, при которой поступление летучих веществ в воздух не превысит допустимой величины.

3. Миграционный водный – из почвы в грунтовые воды. ПДК_воды – переход химических веществ из почвы в воду на допустимом уровне.

4. Общесанитарный показатель – влияние химических веществ на самоочищающую способность почвы. ПДК_{МИКРООРГАНИЗМОВ} – концентрация вредных веществ в почве, не влияющая на микроорганизмы и процессы самоочищения.

Наиболее жестко – ПДК_почвы.

При оценке ПДК_почвы выделяется целая группа общесанитарных показателей:

- санитарное число – отношение белка азота к органическому белку

- наличие кишечной палочки в почве

- наличие личинок мух

- наличие гельминтов

Виды почв по загрязненности:

- чистая почва

- слабозагрязненная

- загрязненная

- сильнозагрязненная

При оценке кол-ва токсичных отходов на территории предприятия выделяют 2 показателя:

1. предельное кол-во токсичных отходов на территории предприятия

2. предельное кол-во токсичных соединений в промышленных отходах

Предельно допустимое кол-во отходов – такое их кол-во, которое можно размещать, при условии, что возможное выделение этих веществ в воздух рабочей зоны не превысит 30% от ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

С/0,3ПДК_{раб.зон}>1

С – средневзвешенная концентрация отходов

Если условие выполняется, то отходы необходимо удалить. Токсичные отходы удаляются 1 раз в сутки, твердые и сыпучие отходы – в течение 2 суток.

Контроль загрязнения почв. Осуществляется органами санэпидемнадзора.

- предупредительный надзор – осуществляется на стадии проектирования

- текущий надзор (контроль) – пробы берут с S=25м² в 3-5 точках, примерно 1 кг почвы

Дополнительные показатели:

1. требования к почвенным фильтратам и анализ по физ-хим составу

2. проводятся санитарно-эпидемиологические оценки: выявление мух, а также насекомых в местах жилых застроек.

3. Санитарно-гельминтологические оценки

4. Санитарно-бактериологические оценки

Промышленные отходы.

Твердые Жидкие

В отходах металла 43% - лом.

Защита почв от загрязнения.

- организационные

- санитарные

- технические

Методы утилизации оговариваются для каждого конкретного предприятия с учетом технологии.

Надо предпринимать следующие предприятия:

1. применение пылезащитных, древесных и кустарных насаждений

2. водозадержание и усиление водопоглащения на полях

3. планировочные предприятия

Отчуждение земель.

В России $ основы земельного законодательства.

Земля: базис для размещения агропромышленного производства, средство производства.

Запрещается изымать из агропромышленного производства особо продуктивные земли, охраняемые природные заповедники.

В России 40 тыс. км ЛЭП.

Лекция № 12.

Погода – ход процессов в атмосфере в данное время.

Характеризуется:

1. солнечная радиация

2. t воздуха и поверхности почвы

3. влажность воздуха

4. атмосферное давление

5. подвижность воздуха

Сопряженные параметры: облачность, осадки.

На поверхности земного шара, симметрично относительно экватора различают различные климатические зоны.

1. тропическая зона – жаркий климат, t_мин ср. год. = 16^оС, температура не опускается ниже 0^о, колебания температуры незначительны, круглогодичный вегетационный период, t=20-30

2. субтропическая зона (средиземноморский климат, влажные и сухие субтропики) tсред. самого холодного месяца 4 ^оС, tсред. самого жаркого месяца 20 ^оС, вегетационный период 9-11 месяцев

3. умеренная зона (морской, западноевропейский материковый, аридно-степной)

- умеренная теплая зона

- умеренная холодная зона

Хорошо выражается летний вегетационный и зимний период покоя.

Весной и осенью типичны заморозки.

4. холодная зона, t ср. год. < 0^оС, вегетационный период 2-3 месяца, влияние высоких колебаний температуры.

		Поверхность Земли

Более 1/3 отражается, более 20% поглощается, 47% доходит до поверхности Земли.

Энергия, которая доходит до поверхности Земли, распределяется зонально.

Барические поля и циркуляция в атмосфере.

Ратм= 760 мм.рт.ст.=101,3 кПа

Барические поля – распределение в пространстве давления атмосферы на поверхности земли.

циклоны - подвижные барические min.

антициклоны - подвижные барические поля max.

Разность давлений на поверхности земли определяется горизонтальным перемещением воздушных масс.

Размер атмосферного давления – вертикальное перемещение.

Климатические ресурсы не возобновляемы.

1. Массовый выброс в атмосферу твердых и жидких частиц резко изменяют рассеивание солнечного излучения в атмосфере, приход теплоты в атмосферу.

2. Уничтожение лесов, растительности.

3. Увеличивается отраженная энергия.

3 эффекта:

- парниковый эффект

- ядерная зима

- разрушение озонового слоя

Тепловое излучение поглощается телами атмосферы.

Лекция № 13

Мониторинг окружающей среды.

Принятие управленческих решений, которые снижали бы воздействие на окружающую среду, возможно лишь зная информацию об окружающей среде.

1. Текущий учет и измерение проходящих изменений в окружающей среде (с точки зрения ухудшения ее качества).

2. Оценка фактического состояния окружающей среды.

3. Прогноз изменений и связанные с ними экологические последствия.

Какая же среда является оптимальной?

Оптимальность окружающей среды – оценка совокупности отдельных показателей. Должны быть установлены допустимые нагрузки на окружающую среду.

Качество окружающей среды – такая совокупность параметров, которая всецело удовлетворяет как потребностям человека, так и НТП общества. Качество может быть оценено как в абсолютных единицах (t, влажность …), так и в относительных – баллах.

MONITOR – матрос, который смотрит за землей.

Экологический мониторинг – система наблюдений за изменением состояния окружающей среды, вызванными антропогенными причинами, позволяющее прогнозировать развитие изменений и управлять качеством окружающей среды.

Объект экологического мониторинга – природные системы, антропогенные системы, их комбинации. Задачи могут быть:

- локального уровня

- глобального уровня

Экологический мониторинг должен представлять собой иерархически организованную систему наблюдения, слагающуюся из звеньев разного уровня:

1. глобальное (биосферный)

2. национальное (в пределах государства)

3. региональное (где интенсивно осваивается пространство)

4. локальное (биоэкологический) – в пределах населенных пунктов, промышленных предприятий, промышленных центров

Единая система экологического мониторинга.

Структурными звеньями системы являются:

1. измерительная система

2. информационная система (банки данных по следующим областям: правовая, санитарно-гигиеническая, медико-биологическая, технико-экономическая)

3. система моделирования и оптимизации промышленных объектов

4. система прогнозирования и восстановления полей экологических факторов

5. система принятия решений

Вся измерительная аппаратура может работать в 3 режимах:

- автоматический (прочти не $)

- автоматизированный

- ручной

" метод предполагает:

1. отбор проб

2. подготовка проб к анализу

3. анализ

Отбор проб воздуха.

1. накопление газовой или пылевой пробы, прокачка через накопительные элементы с определенной накопительной особенностью

2. твердые и жидкие аэрозоли, через фильтры

3. газо и парообразные примеси, через пленку с абсорбирующими и адсорбирующими свойствами

Линейно-колористический метод (изменение цвета) для дискретных методов анализа.

Лазерные методы оценки.

1. метеорологические параметры: скорость ветра, Р, t

2. фоновые данные (прецизионные приборы)

3. выбросы вредных веществ

Лекция № 14.

Система экологического мониторинга.

Информационная система:

Данные для мониторинга:

1. данные по экологическому паспорту

2. данные измерений

3. картографические данные

Система моделирования и оптимизации технологических процессов.

Для управления по экологическому критерию.

Модели 2 типов:

1. подробные модели, имеющие полное описание технологических процессов и позволяющие оценить любое влияние параметра на окружающую среду

2. эквивалентные модели

такие модели состоят из:

- оптимизации выбранного промышленного объекта

- программное моделирование воздействия на окружающую среду промышленного объекта

- полное моделирование технологического процесса

Система прогнозирования и восстановления полей экологических факторов.

Основные задачи:

1. восстановление, прогноз и оценка характеристик пространственно-временных полей факторов окружающей среды

2. расчетные показатели точности восстановления

3. оценка информативности и достаточности измерительных систем

4. выявление основных источников загрязнения

5. определение областей превышения восстановленных данных нормированных показателей

6. отображение данных измерений на картах,схемах, картинках (ГИС-программы)

2 принципа работы:

1. искомые поля определяются по данным расчетов и решению уравнений, а не по измерениям (малая точность)

2. нахождение и восстановление полей по результатам прямых дискретных измерений (большая точность)

Система экологического мониторинга для региона.

Internet

Задачи:

1. оперативный контроль состояния окружающей среды

2. прогноз состояния окружающей среды с определением времени упреждения

3. сбор и хранение информации по состоянию окружающей среды региона

4. контроль за промышленными объектами

Экологическая паспортизация.

ИСО 14000 стандартов в области экологии

ГОСТ 1700490 – охрана природы, экологическая паспортизация промышленных предприятий.

Экологический паспорт – обязательный нормативный документ для любого предприятия, составляется за счет средств предприятия, подписывается руководителем предприятия, который несет полную ответственность. Утверждают: территориальный орган по охране окружающей среды и местный орган власти.

Этот документ содержит:

1. сведения об используемых предприятием технологиях

2. количественные и качественные характеристики используемых ресурсов

3. количественные характеристики выпускаемой продукции

4. количественные и качественные характеристики выбросов от предприятия

5. результаты сравнения с аналогичными (лучшими) предприятиями

Основание:

- основные показатели производства

- проекционные расчеты ПДВ

- нормы ПДС

- разрешение на природопользование

- паспорта газо и водоочистных сооружений, а также установок по утилизации отходов

Кто составляет?

1. само предприятие

2. компетентные организации

3. организация проектировщик

Управление в области экологии.

Устойчивое развитие – развитие общества, при котором воздействие на окружающую среду остается в пределах хозяйственной емкости биосферы и при этом не разрушается природная основа –для воспроизводства жизни.

1991 г – закон РФ об охране окружающей природной среды.

Комплексно-нормативный акт.

3 группы норм, которые закрепляют:

1. нормативные качества окружающей среды

2. экологические требования к хозяйственной деятельности

3. механизм реализации требований

Система природоохранного законодательства.

1. природо-ресурсовое законодательство

2. природоохранное законодательство

		краевые
			районные

Приоритет жизни и здоровью человека. Рациональное использование природных ресурсов.

Управление в области ресурсов.

Экологический контроль:

1. контроль как функция управления

2. контроль как гарантия выполнения экологических мероприятий

3. государственные службы наблюдения (мониторинг)

Государственный контроль (подведомственный контроль).

Производственный контроль (охрана окружающей среды предприятий).

Общественный контроль (профсоюзы, общественные организации).

Следующие виды зон:

1. Зона критической экологической ситуации.

2. Зона острокритической экологической ситуации.

3. Зона чрезвычайной экологической ситуации.

4. Зона экологического бедствия.

1 – хронически повышенный уровень загрязнения окружающей среды, устойчивая повышенная нагрузка на окружающую среду, угроза дефицита пресной воды, оскудение животного мира.

……………

4 – катастрофическое развитие ситуации, полное разрушение экологических систем, устойчивое глобальное нарушение норм ПДК, ПДВ, отсутствие питьевой воды, гибель лесов, животного мира, высокая смертность.

Дорогие сограждане к зачету повторить из книги Белова следующее: защита сточных вод от металлов, их солей, кислот, щелочей, туманоуловители (стр. 100-104) и ротационные пылеуловители.

Дата добавления: 2013-12-12