Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Какова роль биотехнологии в охране окружающей среды?

Малоотход­ные и безотходные технологии в защите среды обитания. Роль биотехнологии в охране окружающей среды. Принципиальные направления инженерной защиты окружающей среды. Защита атмосферы. Защита гидросферы. Защита литосферы. Защита биотических сообществ. Защита окружающей среды от особых видов воздействий.

Основные направления инженерной защиты окружающей среде от загрязнения и других видов антропогенных воздействий – внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное – экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Эти направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с охруж. средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, наз-ся экологизированными.

Основная причина загрязнения биосферы – это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья. Эти технологии приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости очистки сточных вод и утилизации твердых отходов.

 

Какова роль малоотход­ной и безотходной технологий в защите среды обитания?

производства — создание ма­лоотходной и безотходной технологии. Под безотходной тех­нологией понимают такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перераба­тываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точным следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе полностью «безотходная» технология не­возможна, ибо любая технологическая деятельность челове­ка не может не производить отходы, хотя бы в виде энер­гии. Технологию, позволяющую получить минимум твер­дых, жидких и газообразных отходов, называют малоотход­ной, и на современном уровне развития научно-техническо­го прогресса она является наиболее реальной.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет по­вторное использование материальных ресурсов, т.е. рецир­куляция. Так, переплав 1 т вторсырья алюминия снижает на 35 кг выбросы фтористых соединений в атмосферу и дает мало твердых отходов. Ресурсосберегающие технологии включают:

• разработку систем переработки отходов производства во вторичные ресурсы;

• разработку различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточ­ных вод;

• создание новых видов продукции с учетом повторного ее использования;

• создание принципиально новых производственных про­цессов, позволяющих исключить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

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

Оборотное водоснабжение техническая система, в ко­торой предусмотрено многократное использование в произ­водстве отработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном сбросе (до 3%) в водоемы.

Замкнутый цикл водопользования — система промыш­ленного водоснабжения и водоотведения с многократным ис­пользованием воды в одном и том же производственном цикле, без сброса сточных и других вод в природные водо­емы.

Прогрессивность новых технологических схем водоснаб­жения по сравнению с ранее действующими определяется уменьшением водопотребления, количества сточных вод и их загрязненности. Наличие большого количества сточных вод на промышленном объекте — объективный показатель несовершенства технологий.

Разработка ресурсосберегающих малоотходных и без­отходных технологий — наиболее рациональный способ защиты окружающей среды от загрязнения. Однако ис­следования в этом направлении еще только разворачива­ются. В настоящее время в нашей стране разработаны и внедрены элементы экологически безопасной технологии лишь в ряде отраслей промышленности. Экологизация производств сопряжена с весьма сложными организаци­онными, научно-техническими, финансовыми и другими трудностями, и поэтому предприятия ещё долгое время будут потреблять огромное количество воды, иметь отхо­ды и вредные выбросы.

Биотехнологические процессы - основаны на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с по­мощью микроорганизмов. Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рас­сматривать как разработку и создание биологических объек­тов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и пре­паратов, путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации (В. П. Журав­лев и др., 1995).

Биотехнология нашла широкое применение в охране при­родной среды, в частности, при решении следующих при­кладных задач:

• поглощении взрывоопасного метана в угольных пластах и выработанных пространствах с помощью металлоокисляющих бактерий;

• утилизации твердой фазы сточных вод и ТБО анаэроб­ным сбраживанием;

• биологической очистке природных и сточных вод;

• микробном восстановлении загрязненных почв, получе­нии микроорганизмов, способных нейтрализовать тяже­лые металлы в осадках сточных вод;

• компостировании (биологическом окислении) отходов растительности;

• создании биологически активного сорбента для очистки загрязненного воздуха.

 

ЗАЩИТА АТМОСФЕРЫ. Для защиты воздушного бассейна от негативного антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:

· Экологизацию технологических процессов;

· Очистку газовых примесей от вредных примесей;

· Рассеивание газовых выбросов в атмосфере;

· Устройство санитарно-защитных зон, архитектурно- планировочное решение.

Наиболее радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения – экологизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

Экологизация технологических процессов предусматривает, создание непрерывных технологических процессов производства, замену местных котельных установок на централизованное тепло, предварительное очищение топлива и сырья от вредных примесей, замену угля и мазута на природный газ, применение гидрообеспыливания, перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов, и др. Применять частичную рециркуляцию т.е. повторное использование отходящих газов.

Нынешний уровень развития экологизации технологических процессов, внедрения замкнутых технологических процессов не достаточен для полного предотвращения выбросов токсичных веществ а атмосферу. Поэтому на предприятиях используются различные методы очистки отходящих газов от аэрозолей (пыли, золы, сажи) и токсичных газо- и парообразных примесей (NO,NO2, SO2, SO3 и др).

Для очистки используют различные типы устройств:

Сухие пылеуловители (циклоны, пылеосадительные камеры) предназначены для грубой механической очистки выбросов от крупной и тяжелой пыли. Принцип работы – оседание частиц под действием центробежных сил и сил тяжести.

Мокрые пылеуловители (скрубберы, турбулентные, газопромыватели и др.) требуют подачи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броуновского движения. Наибольшее практическое применение получили скрубберы Вентури, которые обеспечивают 99% очистки от частиц размером более 2мкм и, пыли взрывоопасных и горячих газов.

Фильтры (тканевые,зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм.

Электрофильтры – наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0.01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0 – 99,5%). Принцип работы всех типов электрофильтров основан на ионизации пыле – газового потока у поверхности коронирующих электродов. Приобретая отрицательный заряд пылинки движутся к осадительному электроду, имеющему знак, обратный заряду коронирующего электрода. При встряхивании электродов осажденные частички пыли под действием силы тяжести падают вниз в сборник пыли. Электроды требуют большой расход энергии.

Наиболее эффективны комбинированные методы

Способы очистки выбросов от токсичных газо- и парообразных примесей (NO,NO2, SO2, SO3 и др) подразделяют на три основные группы: 1) поглощение путем применения каталитического превращения; 2) промывка выбросов растворителями (абсорбционный метод) и 2) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикропористой структурой (адсорбционный метод).

С помощью каталитического метода токсичные компоненты промышленных выбросов превращают в вещества безвредные или менее токсичные, путем введения в систему катализаторов (палладийсодержащие и ванадиевые) С их помощью происходит досжигание оксида углерода до диоксида и диоксида серы до оксида серы.. (использование газовых тарелок или факельное сжигание) используемые на нефтеперерабатывающих заводах.

Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве сорбентов используют растворы щелочи, соды аммиака. Газообразные цианистые соединения абсорбируют 5% раствором железного купороса. Устройство, в котором осуществляют процесс абсорбции, называется абсорбер.

Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикропористой структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола, и др.). Например, на АЭС широко применяется метод очистки технологических газов путем сорбции радиоактивных продуктов на угольных фильтрах – адсорберах, которые позволяют надежно предотвращать загрязнении атмосферы.

Рассеивание газовых примесей в атмосфере используют для снижения опасных концентраций примесей до уровня соответствующего ПДК. Рассеивание пыле-газовых выбросов осуществляют с помощью высоких дымовых труб. Чем выше труба, тем больше ее рассеивающий эффект. Следует признать, что рассеивание газовых примесей в атмосфере – это далеко не самое лучшее решение проблемы. Чем выше от поверхности земли происходит выброс загрязняющих газов, тем дальше они от своего источника распространяются. То, что было когда-то дымной мглой над Питтсбургом, становится кислотным снегопадом в Лабрадоре. Примеси, досаждающие лондонцам в виде смога, губят листву в Скандинавии.

Рассеивание вредных веществ в атмосфере – это временное, вынужденное мероприятие, которое осуществляется вследствие того, что существующие очистные устройства не обеспечивают полной очистки выбросов от вредных веществ.

Санитарно – защитная зона – это полоса, отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых и общественных зданий для защиты населения от влияния вредных факторов производства (выбросы пыли).

Ширину санитарно-защитных зон устанавливают в зависимости от класса производства, степени вредности и количества выделенных в атмосферу веществ и принимают равной от 50 до 1000 м. Например, для цементных заводов производительностью более 150 тыс. т. Цемента в год (1-класс производства) ширина санитарно-защитной зоны – 1000 м, а для предприятий по изготовлению камышита (V класс производства) – 50 м.

санитарно-защитная зона должна быть благоустроена и озеленена газоустойчивыми породами деревьев и кустарников, например, акацией белой, тополем канадским, елью колючей, кленом, вязом и т.д. Об эффективности озеленения свидетельствуют следующие данные: хвоя одного гектара елового леса улавливает 32 тонны пыли. На расстоянии 500м от предприятия при отсутствии озеленения загрязнение воздуха SO2, H2S, и NO2 в 2 раза ниже, чем у источника загрязнения, а при наличии озеленения ниже в три-четыре раза.

Архитектурно-планировочные мероприятия включают правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров, выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Образование и разрушение озона | Защита гидросферы
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 3788; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.