Влияние промышленности на экологию

Содержание 
 

1. Введение………………………………………………………………2стр.
2. ПДВ и ПДС их расчет………………………………………………..5стр.
3. Экобиозащитная техника для защиты воздуха……………………..11стр.
4. Экобиозащитная техника для защиты водоёмов…………………..21стр.
5. Основные понятия……………………………………………………30стр.

     6.   Классификация вредных веществ по степени опасности………….33стр.

     7.  Заключение……………………………………………………………36стр.

     8.  Список литературы…………………………………………………...37стр. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 
 
Повсюду мы находим людей, заботящихся о Земле. Они горят желанием сделать что-нибудь для создания устойчивого состояния среды. Они спрашивают себя: "Что я могу сделать? Что может сделать правительство? Что могут сделать промышленные корпорации?" 
Можно решить эти проблемы, купив машину с экономичным двигателем. сдавать бутылки и банки. 
Все эти действия помогут. Все они необходимы. Но, конечно, их недостаточно. 
В данном реферате я рассмотрела проблемы, связанные с влиянием промышленности и сельского хозяйства на окружающую среду. 
Практически любое промышленное изделие начинается с сырья, добываемого из недр планеты или вырастающего на ее поверхности. На пути к промышленным предприятиям сырье что-то теряет, значительная часть его превращается в отходы. 
Подсчитано, что на современном уровне развития технологии 9% и более сырья уходит в отходы. Поэтому и громоздятся горы пустой породы, небо застилают дымы сотен труб, вода отравлена промышленными стоками, вырубаются миллионы деревьев. 
 
Промышленность как источник загрязнения окружающей природной среды  
 
Современная промышленность закладывает материальную основу человеческой жизни. Большая часть основных потребностей человека может быть удовлетворена через посредство товаров и услуг, предоставляемых промышленностью. 
Воздействие промышленности на окружающую среду зависит от характера ее территориальной локализации, объемов потребления сырья, материалов и энергии, от возможности утилизации отходов и степени завершенности энергопроизводственных циклов. 
Все промышленные узлы, центры и сложные производства отличаются по "букету" загрязняющих веществ. Каждая отрасль и подотрасль по-своему "вламывается" в окружающую среду, имеет свои уровни токсичности и характер воздействия, включая здоровье человека. 

      Химическая промышленность - одна из динамичных отраслей обрабатывающей промышленности. Она проникала во все стороны жизни : производство лекарств, препаратов, витаминов и т.д. Всё это способствовало росту качества жизни и уровня материальной обеспеченности общества. Однако изнанка этого уровня является рост отходов, отравление воздуха, водоёмов, почвы. 
В окружающей среде находится примерно 80 тыс. различных химикатов. Каждый год в мире в торговую сеть поступает 1-2 тыс. новой продукции химической промышленности, часто не прошедших предварительного апробирования. 
В промышленности строительных материалов наибольший " вклад " загрязнение среды вносят цементная, производства стекла и асфальтобетона. 
В процессе производства стекла в числе загрязнителей, кроме пыли, соединения свинца, сернистый ангидрид, фтористый водород, окись азота, мышьяк - всё это токсичные отходы, почти половина которых попадает в окружающую среду.

  Лесопромышленный  комплекс.

Хорошо известно, что площадь лесов катастрофически  сокращается под ударами всёвозрастающих  потребностей древесины и в пахотных площадях в связи с ростом общей численности человеческой популяции. 
Виды нарушения экологичности использования лесных ресурсов : 
* нарушение действующих правил и норм лесопользования ; 
* технология трелевки и вывозки древесины противоречит защитным функциям горных лесов (применение гусеничных тракторов ), приводит к разрушению почвенного покрова, сдирания лесной подстилки, усиление эрозионных процессов, уничтожению подроста и молодняка; 
* лесовостоновительные работы не успевают за вырубкой леса в силу плохой приживаемости посадок, как следствие в небрежности в уходе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ПДВ - предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу  

Предельно допустимый выброс ( ПДВ) — это норматив выброса вредного (загрязняющего) вещества в атмосферный воздух, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха с учетом технических нормативов выбросов и фонового загрязнения атмосферного воздуха, при условии не превышения данным источником гигиенических и экологических нормативов качества атмосферного воздуха, предельно допустимых (критических) нагрузок на экологические системы и других экологических нормативов. Согласно природоохранного законодательства РФ все юридические лица, имеющие стационарные источники выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух, обязаны обеспечивать проведение инвентаризации выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и разработку проекта предельно допустимых выбросов (проект ПДВ)

     Предельно допустимые выбросы устанавливаются территориальными органами специально уполномоченного федерального органа исполнительной власти в области охраны атмосферного воздуха для конкретного стационарного источника выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и их совокупности (организации в целом).

   Расчет  ПДВ высоких одиночных источников  загрязнения атмосферного воздуха  при выбросе холодных газов  производится по формуле                                                                                         

                    ПДВ = К_р.м.(q_i-C_ф)=

Где, К_р.м. – минимальный коэффициент разбавления примеси в атмосфере;

    D- диаметр устья трубы, (м);

    q_i – ПДК вредного химического вещества в атмосферном воздухе населённых мест;

    C_ф – фоновая концентрация вредного хим. в-ва в атмосферном воздухе, (мг/м³);

    Н – геометрическая высота трубы, (м);

    V_i – объём газовоздушной смеси, выходящий в атмосферный воздух;

    А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания при развитом турбулентном обмене в атмосферном воздухе. Для нашего района принимается   А=0,16;

    F - — безразмерный коэффициент, учитывающий  
скорость оседания вредного вещества в атмосферном воздухе. Для газообразных вредных химических веществ. мелкодисперсных аэрозолей F=1 для крупнодисперсной пыли при эффективности очистки не менее 90% - F=2, от 90% -F=2.5, менее 75% - F=3;

    m , n – безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса. Обычно m близко к 1, но может меняться от 0,8 до 1,5; n изменяется от 1 до 3. Для приближённых расчётов m и n можно принять равными 1;

    p/p_o – вытянутость розы ветров, p/p_o=0,125 при восьмирумбовой розе ветров. Для разовых и среднеразовых значений ПДК следует принимать p/p_o=2;

    α – коэффициент временного  осреднения. Для разовых и среднесуточных  ПДК следует принимать α =0,5

Расчет ПДВ в высоких одиночных источников загрязнения атмосферного воздуха при выбросе нагретых газов производится по формуле                                                                                         

               ПДВ  = К_р.(q_i-C_ф)=

Где, К_р – коэффициент метеорологического разбавления примеси в атмосфере, (м³/с). 

Пример:

Рассчитать  ПДВ

Общеобменная  вентиляция формовочного участка литейного  цеха машиностроительного предприятия. Место расположения Удмуртия. Преобладающий по концентрации загрязняющий компонент – пыль.

С_ф=0,3мг/м, Н=30м, V_i=20м³/с, D=1м. 

Для расчета  подходит формула 

ПДВ  =  

Подставим значения 
 

ПДВ  =  

ПДВ  =  

ПДВ = 4150 

Предельно допустимый сброс (ПДС)

Предельно допустимый сброс (ПДС) - экологический норматив: масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению в установленном режиме в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте; ПДС - лимит по расходу сточных вод и концентрации, содержащихся в них примесей - устанавливается с учетом ПДК веществ в местах водопользования (в зависимости от вида водопользования), ассимилирующей способности водного объекта, перспектив развития региона и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями, сбрасывающими сточные воды (ГОСТ 17.1.1.01-77).  
    Нормативы предельно допустимых сбросов (проект нормативов ПДС) устанавливаются для каждого выпуска сточных вод действующего предприятия - водопользователей, исходя из условий недопустимости превышения предельно допустимых концентраций вредных веществ (ПДК) в контрольном створе или на участке водного объекта с учетом его целевого использования, а при превышении ПДК в контрольном створе - исходя из условия сохранения (неухудшения) состава и свойств воды в водных объектах, сформировавшихся под влиянием природных факторов.

    Для определения условий смешения и разбавления сточных вод в водных объектах в настоящее время предложено много методов расчета различной степени сложности.

   Кратность  разбавления сточных вод в  реке можно определить по следующей  формуле:  

n=

где n- кратность разбавления сточных вод;

      q- расход сточных вод,  м³/с;

     Q_см- часть расхода воды водного объекта, принимающего участие в разбавлении сточных вод, м³/с; определяется по формуле

Q_cm=Q*Y

Где Y- коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода водного                                                объекта смешивается в данном створе со сточной водой;

Q- расход воды в водном объекте, м³/с.

Коэффициент Y в случае сосредоточенного берегового выпуска равен 0, в створе полного перемешивания равен 1, в остальных случаях 0<Y<1.

   Предельно  допустимая концентрация загрязняющего  вещества в сточных водах определяется по формуле

С_ст=

Где   С_ст- ПДК загрязняющего вещества в сточных водах;

         С_о- концентрация загрязняющего вещества в воде водного объекта в    створе, расположенном выше створа сброса сточных вод (фоновая концентрация);

         С_пд- ПДК загрязняющего вещества в воде водных объектов.

При сбросе нескольких загрязняющих веществ, имеющих одинаковый лимитирующий признак вредности, С_пд каждого из них должна быть уменьшена во столько раз, сколько таких веществ находится в сточных водах. В том случае расчёт С_ст ведется по формуле

С_ст=

Где n – число сбрасываемых в водный объект загрязняющих веществ с одинаковым лимитирующим признаком вредности.

Пример

Расчета ПДС

Автохозяйство сбрасывает сточные воды с расходом q=1 м³/с в рекуТ.Q рекиТ.=2 м³/с, Y=1. В сточных водах содержатся взвешенные вещества и нефтепродукты. В воде реки Т. в створе выше сброса сточных вод содержатся загрязняющие вещества С_{о  нефти}=0, С_{о  взв. в-в}=2,0 мг/л. 

Воспользуемся формулой

С_ст=

Где С_пд для нефти равен 0,1мл/л,

              для взв.в-ва 0,75мг/л

Подставим:

Для нефти

С_ст= *(0,1-0)+0,1

С_ст= *0,2

С_ст=0,6 

Для взв.в-ва

С_ст= *(0,75-2)+0,75

С_ст= *0,2

С_ст= *0,5

С_ст=1,5 
 
 
 
 
 
 
 

Экобиозащитная  техника для защиты воздуха 

Экобиозащитная  техника - аппараты, устройства и системы, предназначенные для предотвращения загрязнения воздуха, охраны чистоты  вод, почв, для защиты от шума, электромагнитных загрязнения и радиоактивных отходов. ЭБЗТ:

   Загрязнение среды обитания вредными веществами неуклонно снижает качество потребляемых продуктов питания, воды, воздуха, способствует попаданию в организм человека вредных веществ, что, в свою очередь, сопровождается ростом числа отравлений и заболеваний, сокращением продолжительности жизни, ростом детской патологии и младенческой смертности.

     Загрязнение атмосферы или гидросферы может привести к заболеваниям или смерти значительного числа людей (табл.1).

Таблица 1

Влияние состава атмосферного воздуха на здоровье людей

Здоровье населения  ухудшается на 60 и 70% из-за низкого качества окружающей среды и продуктов  питания; при этом ежегодно от экологических  заболеваний на планете умирает 1,6 млн.человек.

Качество среды  обитания - это степень соответствия параметров среды потребностям людей  и других живых организмов, причём техносфера не должна по качеству значительно  отличаться от природной среды.

Оценить масштабность и реальную опасность воздействия негативных факторов можно из данных таблицы 2 

Таблица 2

Число погибших от воздействия негативных факторов

При проектировании техносферы по условиям безопасности должны быть обеспечены: 
- комфорт в зонах жизнедеятельности; 
- правильное расположение зон пребывания человека и источников опасности; 
- сокращение размеров опасных зон; 
- применение экобиозащитной техники; 
- применение средств индивидуальной защиты.

Совершенство  технической системы по травмоопасности  оценивается величиной допустимого  риска, который констатирует факт постоянного присутствия потенциального травмоопасного воздействия.

Снижение травмоопасности  технических систем достигается  их совершенствованием с целью реализации допустимого риска.

Если совершенствование  технических систем не удаётся обеспечить предельно допустимые воздействия на человека в зоне его пребывания, то необходимо применять экобиозащитную технику: 
- пылеуловители; 
- водоочистные устройства; 
- экраны; 
- ограждения; 
- защитные боксы и др.

Принципиальная  схема использования экобиозащитной техники показана на рис.1.

Рис.1. Варианты использования экобиозащитной техники

1 - устройства, входящие  в состав источника воздействия  ВФ; 
2 - устройства, устанавливаемые между источником ВФ и зоной деятельности; 
3 - устройства для защиты зоны деятельности; 
4 - средства индивидуальной защиты. 
        В тех случаях, когда возможности экобиозащитной техники (1,2,3) коллективного пользования ограничены и не обеспечивают ПДК, ПДУ вредных факторов в зоне пребывания людей, используют средства индивидуальной защиты

 Классификация и основы применения экобиозащитной техники:

Средства коллективной защиты работающих от действия вредных  факторов должны удовлетворять следующим  требованиям: 
- быть достаточно прочными, простыми в изготовлении и применении; 
- исключать возможность травмирования; 
- не мешать при работе, техническом обслуживании, ремонте; 
- иметь надёжную фиксацию в заданном положении.

Общая классификация  экобиозащитной техники приведена  на рис.2

Рис.2  
 

Для защиты воздуха применяют:

   Аппараты и системы очистки выбросов

Удаляемый из производственных помещений вентиляционный воздух может  стать причиной загрязнения атмосферного воздуха.

Выброс в атмосферу  вредных веществ должен производиться  таким образом, чтобы загрязнение  воздушной среды в приземном  слое не превышало установленных  ПДК.

Согласно ГОСТ 17.2.1.04 источники выбросов вредных  веществ делятся на организованные и неорганизованные.

В зависимости  от агрегатного состояния вредных  веществ выбросы подразделяют на классы: 

I класс - газообразные  и парообразные; 
II класс - жидкие; 
III класс - твёрдые; 
IV класс - смешанные.

От естественных и антропогенных источников в  атмосферу поступают ежегодно сотни  миллионов тонн аэрозолей.

Одним из основных загрязнителей атмосферы является углекислый газ (СО2). В настоящее время остаётся нерешённой проблема соотношения

Мероприятия по снижению выбросов приведены на рис.3.                                 

             Рис.3. Мероприятия по снижению атмосферных выбросов

В тех же случаях, когда реальные выбросы превышают  предельно допустимые, необходимо использовать аппараты для очистки газов от примесей. 

Классификация аппаратов очистки приведена на рис.4.  

                      Рис.4. Очистители вентиляционных выбросов 

Виды  техники для защиты воздуха: 

    1 Электростати́ческий фильтр предназначен для очистки воздуха от содержащихся в нём посторонних частиц (пыли и аэрозолей). Электростатические фильтры способны эффективно очищать воздух от самой мелкой пыли (размером от 0,01 мкм), в том числе копоти и табачного дыма. Широко используются в промышленности. Иногда этот тип фильтра называют плазменным ионизатором.

  Конструкция

Как правило  конструктивно представляют собой  набор металлических пластин, между  которыми натянуты металлические нити. Между нитями и пластинами создаётся разность потенциалов в несколько киловольт (в промышленных установках до нескольких десятков киловольт). Разность потенциалов приводит к образованию сильного электрического поля между нитями и пластинами. При этом на поверхности нитей возникает коронный разряд, что в сочетании с электрическим полем обеспечивает ионный ток от нитей к пластинам. Загрязнённый воздух подаётся в пространство между пластинами, пыль из проходящего через фильтр загрязнённого воздуха приобретает электрический заряд (ионизируется) под воздействием ионного тока, после чего под действием электрического поля притягивается к пластинам и оседает на них.

Принцип действия электростатического фильтра был  предложен в 1824 году, а в 1907 году Фредерик Коттрелл запатентовал первый промышленный образец.

    2 Электростатические воздухоочистители

Воздухоочистители, принцип которых основан на притягивании мелких частиц из воздуха к элементам, имеющим заряд статического электричества.

    3 Циклон — воздухоочиститель, используемый в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки — инерционный (с использованием центробежной силы), а также гравитационный. Циклонные пылеуловители составляют наиболее массовую группу среди всех видов пылеулавливающей аппаратуры и применяются во всех отраслях промышленности.

Собранная пыль может быть в дальнейшем переработана.

Принцип действия

Принцип действия простейшего противоточного циклона (см. схему) таков: поток запылённого газа вводится в аппарат через входной патрубок тангенциально в верхней части. В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный вниз, к конической части аппарата. Вследствие силы инерции (центробежной силы) частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках аппарата, затем захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть, через выпускное отверстие в бункер для сбора пыли (на рисунке не показан). Очищенный от пыли газовый поток затем двигается снизу вверх и выводится из циклона через соосную выхлопную трубу. 

  Конструкция

Существует огромное разнообразие типов циклонов. Кроме  описанного выше противоточного циклона  существуют и менее распространённые прямоточные. Противоточные циклоны  различаются размерами, соотношением цилиндрической и конической частей, а также относительной высотой (т. е. отношением высоты к диаметру) цилиндрической части. Чем больше относительная высота, тем меньше коэффициент гидравлического сопротивления и разрежение в бункере (меньше вероятность подсоса пыли в аппарат), но меньше степень очистки. Наиболее оптимальна относительная высота 1,6, что соответствует принципу "золотое сечение". 

 Эффективность

Степень очистки  в циклоне сильно зависит от дисперсного  состава частиц пыли в поступающем  на очистку газе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка). Для распространённых циклонов типа ЦН степень очистки может достигать: 

C уменьшением диаметра циклона степень очистки возрастает, но увеличивается металлоёмкость и затраты на очистку. При больших объёмах газа и высоких требованиях к очистке газовый поток пропускают параллельно через несколько циклонов малого диаметра (100—300 мм.). Такую конструкцию называют мультициклоном или батарейным циклоном. Возможно также применить Электростатический фильтр , который, напротив, эффективен именно для малых частиц.