Министерство  образования и  науки Российской Федерации

НОУ ВПО Дальневосточный институт международного бизнеса

Кафедра «Гуманитарных наук» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ПО  ЭКОЛОГИИ 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                         Выполнил:  ст. гр. МЭ-151

                                                                                               Менльникова О.О.

                                                                                               с. 21 км.   

                                                                                               Сарапульского                                                                        

                                                                                               шоссе, д.1, кв.2. 

                                                                          Шифр:        07-МЭ-04                                                         

                                                                          Проверил:  доцент,

                                                                                                Колосова К.А. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Хабаровск 2008

     Содержание

ВВЕДЕНИЕ 

  Введение

     Вода - ценнейший природный ресурс. Она  играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

     Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км³. При этом  70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

     Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

     Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более  возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

     На  современном этапе определяются такие направления рационального  использования водных ресурсов: более  полное использование и расширенное  воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых  технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды. 
 
 

1. Очистка сточных  вод.

1.1. Источники загрязнения внутренних водоемов

     Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:

     механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;

     химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;

     бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;

     радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;

     тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.

     Основными источниками загрязнения и засорения  водоемов является недостаточно очищенные  сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при  разработке рудных ископаемых;  воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы  первичной обработки льна, пестициды и т.д. Количественный и качественный состав их разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов; их делят на две основные группы: содержащие неорганические примеси, в т.ч. и токсические, и содержащие яды.

     К первой группе относятся сточные  воды содовых, сульфатных, азотно-туковых  заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т.д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.

     Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие, нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и  др. В стоках содержатся разные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается главным образом в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются  органолептические показатели воды.

     Нефть и нефтепродукты на современном  этапе являются  основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей, Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде.  Нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т.д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается кол-во кислорода, появляются  вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и  представляет угрозу не только для человека. 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды.

     Довольно  вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Он содержится в  сточных водах многих нефтехимических  предприятий. При этом резко снижаются  биологические процессы водоемов, процесс  их самоочищения, вода приобретает  специфический запах карболки. 

     Атомные электростанции радиоактивными отходами загрязняют реки. Радиоактивные вещества концентрируются мельчайшими планктонными микроорганизмами и рыбой, затем  по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность  планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем воды, в которой они живут.

     Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 кюри на 1л и более), подлежат захоронению  в подземные бессточные бассейны и специальные резервуары.

     Рост  населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти стоки стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами.

     Нагретые  сточные воды тепловых ЭС и др. производств  причиняют “тепловое загрязнение”, которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого “цветения воды” Загрязняются реки  и во время сплава, при гидроэнергетическом строительстве, а с началом навигационного периода увеличивается загрязнение судами речного флота.

1.2. Методы очистки сточных вод

     В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако  он протекает медленно. Пока промышленно- бытовые  сбросы были невелики, реки сами справлялись с  ними. В наш индустриальный век  в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

     Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления  из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода)

     Методы  очистки сточных вод  можно  разделить на механические,  химические, физико-химические  и  биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

     Сущность  механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных конструкций, а поверхностные загрязнения - нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

     Химический  метод заключается в том, что в сточные воды добавляют различные химические реагенты, которые вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков. Химической очисткой достигается уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%

     При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и  других неорганических веществ. Электролитическая очистка осуществляется в особых сооружениях - электролизерах. Очистка сточных вод с помощью электролиза эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и некоторых других областях промышленности.

     Среди методов очистки сточных вод большую роль должен сыграть биологический метод, основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротен0ки.

     В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

     В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

       Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения.

     Биологический метод дает большие результаты при  очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при  очистке отходов предприятий  нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна. 
 
 
 

2. Трансформация загрязнений  в окружающей среде

   Загрязнители, для которых окружающая среда имеет малую или вообще не имеет поглощающую способность, называются накапливаемыми загрязнителями (НЗ), которые аккумулируются во времени, как только вредные вещества поступают в окружающую среду..

   Примерами таких загрязнителей могут служить биологически неуничтожаемые бутылки; тяжелые металлы (например, свинец), которые накапливаются в почве вблизи источников их производства; стойкие синтетические вещества, такие как диоксин и полихлорированные дифинилы (ПХД).

   Загрязнители, которые окружающая среда имеет возможность поглощать, называются консолидирующими загрязнителями (КЗ).

   Если скорость выбросов не превышает поглощающей способности окружающей среды , то эти загрязнители не накапливаются.

Примеров  КЗ можно найти много.

Так, многие органические загрязнители, разбавленные обогащенным кислородным потоком, будут перерабатываться живыми бактериями в менее опасные материалы.

   Когда КЗ рассеиваются в воздухе или растворяются в воде, они могут трансформироваться в вещества, которые не являются вредными для людей или экологической системы, или же они могут разбавляться или рассеиваться так, что конечная их концентрация не будет вредна.

   Загрязнители можно также классифицировать по их способности распространяться в горизонтальном или вертикальном направлениях.    Горизонтальные имеют дело с частью территории, которая испытывает ущерб от выброшенного загрязнения.

Они делятся  на локальные и региональные. Ущерб, причиненный локальными загрязнителями, испытывается вблизи источника загрязнения, в то время как ущерб от региональных загрязнителей - - на более отдаленном

расстоянии  от источника загрязнения.

Локальные и региональные загрязнители не исключают  друг друга. Один и тот же загрязнитель может быть как региональным, так и локальным. Сульфат оксид и нитрат оксид, например, являются как локальными, так и региональными загрязнителями.

В вертикальной зоне ущерб либо причиняется загрязняющими  концентрациями приповерхностной части атмосферы (поверхностные загрязнители), либо концентрации рассеиваются в верхних слоях атмосферы (глобальные загрязнители)

Загрязнители  водных объектов, очевидно, являются поверхностными, воздушные же загрязнители могут  быть локальными, глобальными или и теми и другими.

Диоксид углерода, например, рассеянный в атмосфере  как продукт сгорания топлива, является причиной роста температуры в  мире («парниковый эффект»), причем хлорофторуглеродные выбросы играют главную роль в разрушении озонового  слоя, который защищает земную поверхность от ультрафиолетовых лучей солнца.

Мероприятия для решения глобальных и локальных  проблем загрязнения совершенно различны.

Классификация будет полезна при решении  проблем, связанных с различными видами загрязнения. Каждый вид загрязнителя требует индивидуального вида проведения мероприятия.

Загрязнители  являются остатками производства и  потребления.

Они должны вернуться в окружающую среду  в той или иной форме.

С их присутствием в окружающей среде могут сократиться  полезные услуги и блага, получаемые от окружающей среды, эффективное распределение ресурсов должно учитывать эту возможность. Что означает эффективное распределение загрязнения, зависит ли оно от природы загрязнителя? Эффективное распределение накапливаемого загрязнителя должно

отражаться  в отчете, т.е. фиксироваться: загрязнитель накапливается в окружающей среде  с определенного времени, возможный  причиненный ущерб такой-то.

Таким образом, накапливаемые загрязнители создают ситуацию взаимозависимости  между настоящим и будущим  поколениями.

Если  выбросы консолидированных загрязнителей  превышают ассимиляционные способности  окружающей среды, они накапливаются.     Однако, когда темп эмиссии невысок, они могут ассимилироваться в окружающую среду, итогом такой ассимиляции является нарушение взаимосвязи между настоящими выбросами и будущим ущербом окружающей среды.

Когда это случается, текущие выбросы  причиняют текущий ущерб, а будущие выбросы причиняют потенциальный ущерб.

Уровень будущего ущерба окружающей среды есть независимая величина от текущих  выбросов. Эта независимость распределения  среди временных периодов позволяет  нам использовать при эффективном  распределении консолидированных загрязнителей концепцию статической эффективности, а не динамической, так как статическая концепция проще.

Это дает нам возможность соединить основные части проблемы без необходимости  усложнения анализа. Нормальной отправной  точкой при этом должно быть обеспечение максимума чистого дохода от потоков отходов.

Чтобы проанализировать эффективное распределение  графически, надо иметь некоторое  представление о том, как издержки по борьбе с загрязнением трансформируются с изменением уровня контроля и как  ущерб зависит от изменения величины выброшенного загрязнителя. Хотя наши знания в этих областях недостаточны, экономисты в общем соглашаются с наличием этих взаимосвязей.

Ущерб,       причиненный       предельной       единицей       загрязнения,

увеличивается с ростом значения выбросов. Когда небольшие количества загрязнителя рассеиваются, предельный ущерб невелик. Однако в случае рассеивания большого количества загрязнителя ущерб может оказаться значительно больше первоначального ущерба.

Нетрудно  понять, почему небольшие количества загрязнения легко рассеиваются в окружающей среде.

Однако, с ростом концентрации загрязнителя в атмосфере перестает происходить  рассеивание, а среда перерабатывать внешние нагрузки. 

  Заключение

     Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные)  циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточных вод в поверхностные водоемы, а свежую воду использовать для пополнения безвозвратных потерь.

     Значительно уменьшить загрязненность воды, сбрасываемой предприятием, можно путем выделения из сточных вод ценных примесей, сложность решения этих задач на предприятиях химической промышленности состоит в многообразии технологических процессов и получаемых продуктов. Следует отметить также, что основное количество воды в отрасли расходуется на охлаждение. Переход от водяного охлаждения к воздушному позволит сократить на 70-90 % расходы воды в разных отраслях промышленности. В этой связи крайне важными  являются разработка и внедрение новейшего оборудования, использующего минимальное количество воды для охлаждения.

     На  реализацию комплекса мер по охране водных ресурсов от загрязнения и  истощения во всех развитых странах  выделяются ассигнования, достигающие 2-4 % национального дохода ориентировочно, на примере США, относительные затраты составляют (в %): охрана атмосферы 35,2 % , охрана водоемов - 48,0, ликвидация твердых отходов - 15,0, снижение шума -0,7, прочие 1,1. Как видно из примера, большая часть затрат - затраты на охрану водоемов, Расходы, связанные с получением коагулянтов и флокулянтов, частично могут быть снижены за счет более широкого использования для этих целей отходов производства различных отраслей промышленности, а также осадков, образующихся при очистке сточных вод, в особенности избыточного активного ила, который можно использовать в качестве флокулянта, точнее биофлокулянта.

     Таким образом, охрана и рациональное использование  водных ресурсов - это одно из звеньев  комплексной мировой проблемы охраны природы

Список  литературы

1.    Туровский И.С. Обработка осадков сточных вод М.: Стройиздат 1984

2. Жуков А.И. Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод М.: Стройиздат.

3. Евилович А.З. Утилизация осадков сточных вод М.: Стройиздат 1989

4. А.Г. Банников, А.К. Рустамов, А.А Вакулин Охрана природы М.: Агропромиздат 1987

5. П.И. Капинос, Н.А. Панесенко Охрана природы Киев: “Выща школа” 1991

6.. Охрана окружающей природной Среды Под редакцией Г.В. Дуганова Киев: “Выща школа” 1990

7. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. Под редакцией О.А. Юшманова М.: Агропромиздат 1985

8. Методы охраны внутренних вод от загрязнения и истощения. Под редакцией И.К. Гавич М.: Агропромиздат 1985

9. Охрана производственных сточных вод и утилизация осадков. Под редакцией В.Н. Соколова М.: Стройиздат 1992 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задача  №1. Вариант №2

   Определить загрязнения атмосферного воздуха у поверхности земли при рассеявании нагретых газовоздушных выбросов в одноствольную трубу

Таблица №1 –  Данные для расчета

Решение:

1. В зависимости   от местарасположения источников  выбрасов устанавливается значение  коэффициента А=200

2. Определяем  среднюю скорость выхода газовоздушной  смеси из устья трубы:

3. Рассчитываем  параметр f:

4. Определяем  величину безразмерного коэффициента, m:

5. Определяем опасную скорость  воздуха в трубе 

6. Определяем  безразмерный коэффициент n, в  зависимости от величины опасной                           

     скорости  движения воздуха в трубе:

При    

           n=1,97

7. Рассчитываем  величину максимальной приземной концентрации вредного вещества при выбросе из трубы газовоздушной смеси:

8. Определяем  концентрацию вредного вещества  в приземном слое с учетом  фонового загрезнения воздуха. 

     С  = См + Сф     мг/м³

     С  = 0,37+0,6 = 0,97 (мг/м³)  

9. Устанавливаем  ПДК (предельно-допустимая концентрация) загрязняющего вещества  в атмосферном  воздухе

ГОСТ 12.1.005-088 ССБТ

ПДК среднесуточная – 3 мг/м³

ПДК максимально  разовая – 5 мг/м³

Класс опасностей СО – 4

С<ПДК среднесуточной

10. Заключение

      Концентрация оксида углерода (СО), в атмосферном воздухе у поверхности  земли предельно ниже ПДК 

       С = 0,97 мг/м³ < ПДК среднесуточного

    Загрязнение атмосферного воздуха у поверхности земли ниже нормируемого, значительной дополнительной очистки газовоздушной смеси не требуется.