Понятие о кадастрах. Их значение

Понятие о кадастрах. Их значение.

Кадастры являются одним из важнейших источников информации и представляют собой систематизированную систему сведений о количественном и качественном состоянии природных ресурсов, их экономической, экологической оценке и социальном значении, а также о составе и категориях пользователей. Кадастры служат основой планирования и информационного обеспечения использования и охраны окружающей среды, в целом управления ими.

В настоящее время в России существует несколько видов кадастров, формируемых в зависимости от объекта учета — природного ресурса: земельный, водный, животного мира, лесов, а также кадастры месторождений и проявлений полезных ископаемых, особо охраняемых природных территорий, отходов. Все они имеют статус государственных. Кроме того, ведутся территориальные кадастры природных ресурсов и объектов.

Для надлежащего учета земель и ведения кадастра Указом Президента РФ создана Федеральная служба земельного кадастра РФ. Единицами кадастрового деления территории РФ являются кадастровые округа, районы, кварталы. Каждому земельному участку присваивается свой кадастровый номер. Сведения об определенном земельном участке предоставляются в виде выписок за плату и бесплатно.

Кадастр месторождений и проявлений полезных ископаемых включает систематизированные сведения по каждому месторождению о количестве и качестве основных и совместно залегающих ископаемых, условиях их разработки (в том числе экологических), геоэкономической оценке. Наряду с кадастром ведется Государственный баланс запасов полезных ископаемых, где отражается степень их изученности, промышленного освоения и другие данные.

Водный кадастр — это систематизированный свод данных о водных объектах и их водных ресурсах, их использовании, категориях пользователей. Кроме того, для оценки наличия и степени использования водных ресурсов, определения потребностей в воде ведутся водохозяйственные балансы.

Лесной кадастр — свод сведений о правовом режиме лесного фонда, количественном и качественном состоянии лесов РФ, в том числе о составе древесных пород, возрастном составе леса, групп и категорий защитности, экономической оценке и т. п.

Кадастр животного мира представляет собой систематизированные сведения о географическом распространении, численности, видовом составе, хозяйственном использовании, мерах охраны, а также о среде обитания объектов животного мира. Красная книга РФ и красные книги субъектов РФ с определенными оговорками также можно считать своеобразным кадастром редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных и растений.

Кадастр особо охраняемых природных территорий — свод данных о статусе, географическом положении и границах, режиме особой охраны, природопользователях, научной, экологической и иной ценности этих территорий.

Территориальные кадастры природных ресурсов и объектов содержат данные о местоположении, количестве и качестве природных ресурсов, их социально-экономическую и экологическую оценку. Они носят комплексный характер, поскольку отражают сведения о всех природных ресурсах на территории субъекта РФ.

Ведение кадастров возложено на Министерство природных ресурсов РФ. Следует учитывать, что учет животных охотничьего фонда ведет Управление охоты и охотничьего хозяйства Министерства сельского хозяйства РФ, а рыбных запасов во внутренних водоемах — Государственный комитет РФ по рыболовству. Ведение территориальных кадастров осуществляют территориальные органы Министерства природных ресурсов РФ.

26. Экономический механизм охраны окружающей природной среды.

В состав экономического механизма входят:

• правила заключения договоров, выдача лицензий и установление лимитов на комплексное природопользование;

• платность природопользования;

• экономическое стимулирование охраны окружающей среды.

Договор, лицензия и лимиты на природопользование

определяются законом следующим образом:

Договор на комплексное природопользование заключается между природопользователем и исполнительным органом власти края, области, автономной области, автономного округа, района, города на основе заключения экологической экспертизы на предполагаемую хозяйственную или иную деятельность и лицензии (разрешения) на комплексное природопользование.

Договор на комплексное природопользование предусматривает условия и порядок использования природных ресурсов, права и обязанности природопользователя, размеры платежей за пользование природными ресурсами, ответственность сторон и возмещение вреда, порядок разрешения споров.

Лицензия (разрешение) на комплексное природопользование выдается природопользователю специально уполномоченными на то государственными органами Российской Федерации в области охраны окружающей природной среды с указанием:

• вида, объема и лимита хозяйственной деятельности по использованию природных ресурсов;

• экологических требований, при которых допускается использование природных ресурсов, последствий несоблюдения этих требований.

Лимиты на природопользование являются системой экологических ограничений по территориям и представляют собой установленные предприятиям-природопользователям на определенный срок объемы предельного использования (изъятия) природных ресурсов, выбросов и сбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду и размещения отходов производства.

Законом предусматривается платность природопользования, включая плату за природные ресурсы, загрязнение окружающей природной среды и другие виды воздействия.

Плата за природные ресурсы (землю, недра, воду, леса и иную растительность, животный мир, рекреационные (зоны отдыха, пляжи и т. п.) и другие природные ресурсы) взимается:

• за право пользования природными ресурсами в пределах установленных лимитов;

• за сверхлимитное и нерациональное использование природных ресурсов;

• на воспроизводство и охрану природных ресурсов.

Плата за загрязнение окружающей природной среды и другие виды воздействия взимается за:

• выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов и другие виды загрязнения в пределах установленных лимитов;

• выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов и другие виды загрязнения сверх установленных лимитов.

Плата за нормативные и сверхнормативные выбросы и сбросы вредных веществ, размещение отходов перечисляется предприятиями, учреждениями, организациями в бесспорном порядке: 90% - на специальные счета внебюджетных государственных экологических фондов, 10% - в доход республиканского бюджета Российской Федерации для финансирования деятельности территориальных органов государственного управления в области охраны окружающей природной среды.

Экономическое стимулирование охраны окружающей природной среды осуществляется путем:

• установления налоговых и иных льгот, предоставляемых государственным и другим предприятиям, учреждениям и организациям, в том числе природоохранным, при внедрении малоотходных и безотходных технологий и производств, использовании вторичных ресурсов, осуществлении другой деятельности, обеспечивающей природоохранный эффект;

• освобождения от налогообложения экологических фондов;

• передачи части средств экологических фондов на договорных условиях под процентные займы предприятиям, учреждениям, организациям и гражданам для реализации мер по гарантированному снижению выбросов и сбросов загрязняющих веществ;

• установления повышенных норм амортизации основных производственных природоохранных фондов;

• применения поощрительных цен и надбавок на экологически чистую продукцию;

• введения платы за нормативные и сверхнормативные выбросы и сбросы вредных веществ, размещение отходов и другие вредные воздействия на окружающую среду;

• применения льготного кредитования предприятий, учреждений, организаций независимо от форм собственности, эффективно осуществляющих охрану окружающей природной среды.

Принципы создания ресурсосберегающих технологий.

Принципы создания ресурсосберегающих технологий.

Сырьё, материалы и энергии являются важными ресурсами любого химического производства. Поскольку большинство видов сырья и значительная часть энергетических ресурсов являются невозобновляемыми, проблема их экономии является одной из важнейших при организации любого производства. Проблема экономии ресурсов и энергии имеет также важное природоохранное значение. Так, высокие затраты сырья означают необходимость обеспечения высоких мощностей горнодобывающих, металлургических, нефтеперерабатывающих и других предприятий характеризующихся наиболее высоким уровнем экологической опасности. С другой стороны чрезмерный расход материалов и энергии удорожает стоимость выпускаемой продукции. Наконец, такой перерасход сопряжён с прямой экологической опасностью. В частности перерасход сырья связан с образованием высокотоксичных и трудноутилизируемых побочных продуктов процессов. С другой стороны, перерасход энергии означает увеличение эмиссии в атмосферу СО2, а также образование твёрдых золоотвальных отходов.

Стратегия создания ресурсосберегающих производств и её реализация основана на следующих принципах.

1. Создание  высокоселективных химических процессов, основанных на использовании  новых, высокоизбирательных каталитических  систем и выборе оптимальных  условий проведения самих химических  процессов.

Достижение высокой селективности является важной превентивной мерой по экономии сырьевых ресурсов, поскольку уже на стадии химического взаимодействия позволяет максимально использовать реагенты для получения целевых продуктов.

Этот принцип можно проиллюстрировать следующими примерами

Пример 1. Оксид этилена, важнейший многотоннажный продукт промышленного органического синтеза получают каталитическим окислением этилена в газовой фазе при 250-3000С и давлении 1-3МПа на серебряном катализаторе. Максимальный выход оксида этилена составляет 70% при 20% конверсии этилена. Из этих данных следует, что перерасход сырья по сравнению с теоретическим составляет 30%. Технология метода требует организации рецикла 80% этилена в процесс и, соответственно, дополнительных материальных и энергетических затрат. В то же время окислительная среда и жёсткие условия процесса (температура и давление) являются факторами быстрого износа оборудования. В конечном счете, перечисленные проблемы обусловливают высокую степень ресурсозатратности процесса. Альтернативой ему может стать окисление этилена, катализируемое газоассимилирующими бактериями. Ресурсосберегающий эффект такого способа окисления очевиден – он характеризуется 100%-ным выходом при 100% конверсии и осуществляется при обычных температуре и давлении. Благодаря этому можно организовать безотходное производство этиленоксида, не требующее организации рецикла и функционирующее в мягких условиях и обеспечивающих надёжную работу оборудования.

В большинстве случаев катализаторы позволяют обеспечить высокую селективность процессов в сравнительно мягких условиях. Это открывает возможность существенно снизить расход материалов, сырья и энергии, износ оборудования, что в конечном счёте обусловливает ресурсосберегающий характер каталитических процессов. Показательным в этом отношении являются процессы получения азотных удобрений на основе синтеза аммиака

3H2 + N2 2NH3 + Q

Обычные катализаторы этого процесса активны при температуре 400-500ºС. В этих условиях температура является мощным фактором смещения равновесия в сторону регентов. Чтобы увеличить степень превращения приходится повышать давление до высоких значений 10-100МПа. Поддержание указанных температур и давлений требует больших энергетических затрат, а совместное их действие приводит к быстрому износу оборудования. В тоже время фиксация связанного азота, необходимого для роста и функционирования растений, легко осуществляется в природе в мягких условиях, причём необходимая потребность растений в соединениях азота на 60% обеспечивается этими природными процессами. Очевидно, что перспектива создания экологически безопасного и ресурсосберегающего способа синтеза аммиака связана с разработкой каталитических систем, которые бы моделировали действие природных катализаторов – ферментов, содержащиеся в азотфиксирующих бактериях.

2. Принцип направленного  совмещения процессов  предполагает принудительное  сочетание химических  реакций с другими  процессами (а иногда  и другими химическими  реакциями), обеспечивающее  увеличение селективности  процессов, степени  превращения реагентов, а также поддержание  условий процессов (температуры, соотношения реагентов  и др.) на оптимальном  уровне.

Проиллюстрируем это рядом примеров.

Пример 1. Синтез сложных эфиров описывается стехиометрическим уравнением:

RCOOH+R′OH RCOOR′ +H2O

В обычном жидкофазном процессе характеризуется низкими степенями превращения реагентов из-за обратимости реакции. Это означает, что после завершения процесса непрореагировавшие спирт и карбоновую кислоту необходимо выделить и снова направить на этерификацию. Такая операция называется рециклом. Очевидно, что организация рецикла требующая дополнительных энергетических и материальных затрат невыгодна с точки зрения ресурсосбережения. Если же этерификацию осуществлять совместно с отгонкой одного из легкокипящих продуктов (воды или эфира) из реакционной массы, то их концентрация в зоне реакции резко снизится и равновесие этерификации практически нацело сместится в правую сторону. В этих условиях затраты на рецикл можно свести к минимуму или вовсе отказаться от него.

Пример 2. Реакции газофазного хлорирования сопровождаются вторичными побочными реакциями более глубокого хлорирования. Например, при хлорировании дихлорметана для получения хлороформа

побочной реакцией является хлорирование самого хлороформа, что приводит к перерасходу хлора и дихлорметана. При этом образуется CCl4, являющийся одним из наиболее сильных разрушителей озонового слоя Земли. Если же процесс газофазного хлорирования СH2Cl2 проводить в режиме конденсации хлороформа, то последний быстро удаляется из реакционной зоны. В результате концентрация CHCl3 в газовой фазе будет существенно понижена, что приводит к подавлению побочной реакции с его участием. Это позволяет достичь высокой селективности по хлороформу при обеспечении глубоких конверсий по хлорметану.

Пример 3. Одним из известных способов получения альдегидов и кетонов в промышленности является каталитическое дегидрирование первичных и вторичных спиртов

RCH2O RCHO + H2 – Q1 (1)

RCHOHR’  RCOR’ + H2 – Q2 (2)

Степень превращения в таких реакциях ограничивается термодинамическим пределом – равновесной степенью превращения. Кроме того, высокая эндотермичность реакции обусловливает снижение температуры по длине каталитического слоя и резкое снижение скорости реакции. Из-за низких степеней превращения, связанных с указанными причинами, приходится выделять из реакционной массы непрореагировавшие спирты и возвращать их в процесс, т.е. организовывать рецикл. Если подобные процессы проводить в присутствии воздуха, то реакции (1) и (2) будут фактически совмещаться с реакцией окисления водорода

H2 + 1/2O2 → H2O +Q3

которая является необратимой и её протекание приводит к смещению равноесий (1) и (2) в правую сторону. Суммируя реакции (1) или (2) с реакцией (3), приходим к уравнению совмещённого необратимого процесса

RCH2O + 1/2O2 → RCHO + H2О – Q1 +Q3

RCHOHR’ + 1/2O2 → RCOR’ + H2О – Q2 +Q3

Таким образом, совмещение в едином реакционном пространстве экзотермической реакции диспропорционирования и реакции окисления водорода делает совмещённый процесс окислительного дегидрирования необратимым и позволяет осуществлять его до практически 100%-ных конверсий. С другой стороны совмещённый процесс в целом характеризуется слабой экзотермичностью (– Q1 +Q3<0, – Q2 +Q3<0) и выделяющегося тепла как раз хватает на компенсацию тепловых потерь. Это позволяет проводить его в условиях практической изотермичности поддерживая температуру на уровне её оптимального значения.

3. Реализация принципа  “сопряжённых” процессов, основанных на  стехиометрических  особенностях химических  реакций, лежащих  в основе этих  процессов и позволяющих  получать из исходного  сырья одновременно  несколько ценных  товарных продуктов.

Пример 1. Кумольный способ получения фенола и ацетона, основанный на последовательности реализации стадий окисления изопропил бензола и разложения образующегося гидропероксида:

Суммирование правых и левых частей уравнений (4) и (5) приводит к уравнению брутто-реакции:

показывающему, что всё используемое сырьё при условии 100% селективности на каждой стадии всё используемое сырьё превращается в ценные товарные продукты.

Пример 2. Халкон-процесс совместил получение стирола и пропиленоксида. Этот процесс был разработан как альтернатива методу получения пропиленоксида, основанному на последовательной реализации следующих стадий:

СН3СН=СН2 + Cl2 +H2O → CH3CH(ОН)-CH2Cl + HCl (7)

Суммируя левые и правые части уравнений (7) и (8) с учётом баланса между ними, приходим к уравнению брутто-реакции:

Можно видеть, что хлорный метод получения пропиленоксида характеризуются расходом дорогостоящих хлора и щелочи, образованием солевых стоков (СaCl2), а также загрязненной органическими примесями и не находящей сбыта соляной кислоты. Уравнение (9) показывает, что даже при 100% - ной селективности продуктов на каждой стадии количество отходов составляет 3,17 кг на 1кг пропиленоксида.

Халкон – процесс представляет собой сочетание трех последовательных стадий:

Суммирование уравнений (10) - (12) приводит к результирующему уравнению процесса

(13)

Согласно этому уравнению теоретическое количество побочных продуктов на 1 кг полезных (пропиленоксида и стирола) составляет 0,11кг.

Таким образом, Халкон-процесс характеризуются более высоким уровнем ресурсосбережения по сравнению с хлорным методом. Следует добавить, что стадии Халкон – процесса характеризуются более высокой селективностью по сравнению со стадиями хлорного метода, и это дает дополнительный выигрыш в экономии сырья.

4. Разработка альтернативных  процессов, основанных  на меньшем числе  химических стадий, выгодных стехиометрических  соотношениях, более  дешёвых и доступных  видах сырья.

В общем случае увеличение числа стадий означает увеличение количества единиц оборудования, дополнительных затрат сырья и материалов, а также энергии.

Характерным примером в этом плане является одностадийный синтез перхлорэтилена окислительным дегидрированием симметричного тетрохлорэтилена:

CHCl2CHCl2 + 1/2O2 ® CCl2=CCl2 +H2O (14)

являющегося альтернативой способу представляющему собой последовательность стадий дегидрохлорирования, хлорирования и снова дегидрохлорирования

(15)

Суммарно уравнение этого процесса описывается уравнением

CHCl2CHCl2 + Cl2 → CCl2=CCl2 + HCl (16)

Очевидно, что реализация трёх стадий последовательного процесса требует больших затрат на оборудование, характеризуется повышенной энергоёмкостью, быстрым износом реакционной аппаратуры под действием агрессивных сред (Cl2 и HCl). В то же время этот способ характеризуется дополнительным расходом дорогостоящего хлора и образованием балластного продукта, хлороводорода. Анализируя уравнения (14) и (16) можно найти, что теоретическое количество побочных продуктов в одностадийном процессе составляет 0,11 кг, а в трёхстадийном – 0,43 кг на 1 кг перхлорэтилена.

Важным направлением создания ресурсосберегающих технологий является выявление новых реакций, характеризующихся более выгодным стехиометрическими соотношениями по сравнению с известными способами получения товарных продуктов.

Примером таких новых реакций являются реакции гидрокарбалкоксилирования метилацетилена и аллена.

Можно видеть, что в правой части стехиометрических уравнений (17) и (18) фигурирует только целевой продукт реакции. Поэтому теоретический выход побочных продуктов на 1 кг эфира ≈0

Для сравнения приведем способ получения метилметакрилата через ацетонциангидрин:

(19)

(20)

Результирующее уравнение этого процесса получается суммированием левых и правых частей уравнений (19) и (20):

(21)

Анализ его стехиометрии показывает, что теоретическое количество его побочного продукта, NH4HSO4, составляет 1,12 кг на 1кг целевого продукта. Кроме того, ацетонциангидринный способ основан на более дорогостоящем сырье (ацетон, HCN, H2SO4) по сравнению с методом гидрокарбметоксилирования, причем в последнем в качестве реагента используется метилацетилен и аллен, являющиеся отходами пиролиза бензиновых фракций.

Общий курс хозяйственной деятельности человека на ресурсосбережение требует разработки новых процессов на основе более доступных и дешевых видов сырья. Примером иллюстрирующем такой подход, являются разрабатываемый процесс получения этилена окислительным сочетанием метана:

2CH4 + O2 ® CH2=CH2 + 2H2O

обещающий коренным образом изменить сырьевую базу промышленного органического синтеза.

Примером ресурсосберегающего подхода является тенденция замены металлов платиновой группы как катализаторов процессов восстановления и гидрирования на оксиды и сульфиды менее дорогостоящих металлов типа меди, хрома, ванадия, вольфрама, молибдена и других.

5. Разработка производства  химических продуктов, основанных на  использовании вторичных  материальных и  энергетических ресурсов, переработка побочных  продуктов процессов.

Вовлечение вторичных сырьевых ресурсов в новые технологические процессы позволит существенно сократить объемы добычи первичных видов сырья и снизить уровень антропогенного воздействия на окружающую среду. Так, использование лома черных и цветных металлов предполагает сравнительно простые и экономичные технологии их переработки в новые металлические изделия по сравнению с переработкой соответствующих руд. Благодаря этому открывается возможность снизить масштабы добычи на «экологически грязных» горнодобывающих предприятиях. В промышленном органическом синтезе вторичными сырьевыми ресурсами являются углеводородные отходы нефтепереработки и других отраслей, органические составляющие бытового мусора, отходы пищевой промышленности и сельского хозяйства, лесохимической и деревообрабатывающей промышленности. Наиболее рациональный путь их переработки - парокислородная конверсия с получением синтез-газа.

На многих химических предприятиях образуются химические отходы, которые можно рассматривать как вторичное сырьё данного предприятия. Вовлекая эти отходы в новые циклы превращений, можно решить трудную задачу: повысить уровень ресурсосбережения процессов, обезвредить отходы и максимально изолировать производство от окружающей среды.

Наглядным примером такого подхода является переработка сероводорода, продукта гидроочистки нефтепродуктов, оказывающего токсическое действие на живые системы. В основе переработки лежит сульфокс-метод:

H2S + 2NH(СН2СН2ОН)2 → S[NH2(СН2СН2ОН)2]2 (22)

S[NH2(СН2СН2ОН)2]2+ ½O2 → 2NH(СН2СН2ОН)2 + S↓ + H2O (23)

Суммируя уравнения стадий (22) и (23), имеем стехиометрию брутто-процесса:

H2S + ½O2→ S↓ + H2O (24)

Таким образом, в результате переработки сероводорода получают элементарную серу, являющуюся сырьем в экологически безопасном способе получения серной кислоты. Поскольку диэтаноламин, используемый на стадии сорбции сероводорода, регенерируется на стадии окисления, фактические его затраты связаны лишь с компенсацией его потерь в процессе.

Другой пример подобного рода связан с образованием полиэтилбензоатов в процессе получения этилбензола:

Выход полиэтилбензолов в этом процессе достаточно велик, поскольку введенная в бензольное кольцо алкильная группа активирует последующее алкилирование. Чтобы подавить эту реакцию необходимо ограничивать конверсию и увеличивать избыток бензола по отношению к этилену. Это приводит к возрастанию количества непрореагировавшего бензола и удорожанию его рецикла в процессе. Однако, если полученную реакционную смесь подвергнуть выдержке при более высокой температуре, то её компоненты вступают в реакцию переалкилирования, благодаря которой алкильные группы из побочных полиалкилбензолов мигрируют к бензолу:

C6H4(C2H5)2 + C6H6 2C6H5C2H5

В результате этого побочные полиэтилбензолы и соответствующее количество бензола превращаются в целевой продукт. Это позволяет снизить избыток исходного бензола, достичь его более высоких конверсий и, как следствие, сделать рецикл более экономичным.

6. Принцип рекуперации  энергии материальных  потоков для энергетического  обеспечения функционирования  установок по производству  химических продуктов.

Общая стратегия энергосбережения на химических производствах нацелена на увеличение степени полезного использования энергии на каждой стадии и сокращение этих стадий. При этом руководящим принципом рекуперации энергии материальных потоков является принцип соответствия качества энергии поставленным задачам. Так, высокотемпературное тепло лучше использовать для генерирования водяного пара, с помощью которого вращают лопасти турбин, приводящих в движение насосы и компрессоры установок. Такое решение предполагает трансформацию части высокотемпературного тепла в высокоорганизованную энергию поступательного движения. Использование высокотемпературного тепла для целей подогрева нецелесообразно, поскольку в этом случае заложенный в нем ресурс высокоорганизованной формы энергии рассеивается в виде низкотемпературного тепла. Аналогично, энергию сжатых потоков можно с помощью газовой турбины трансформировать в поступательную или электрическую энергию или использовать ее для разделения реакционных смесей на отдельные компоненты путем сочетания процесса адиабатического расширения с фракционированием.

Если температуры материальных потоков умерены, то разумным способом утилизации их тепла является подогрев реагентов. Если температуры ещё ниже, то тепло материальных потоков целесообразнее использовать для обогрева бытовых помещений.