Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г




НазваниеКурс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г
страница1/28
ТипДокументы
rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28




В.Г. КАЛЫГИН

ПРОМЫШЛЕННАЯ

ЭКОЛОГИЯ

Курс лекций



ББК20.1 я7 К 17

К а л ы г и н В.Г. Промышленная экология. Курс лекций. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2000. - 240 с.

Рецензент:

В.А. Балин, к.т.н., доцент Московского государственного университета инженерной экологии, чл.-корр. Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ)

Материалы представляют собой конспект лекций по курсу «Промышленная экология» (направление «Экология и природопользование») для студентов экологического факуль­тета МНЭПУ.

В учебном пособии рассмотрены на базе основных понятий экологической безопас­ности, стандартизации и права вопросы промышленной экологии различных отраслей промышленности. Используются приоритетные принципы формирования и синтеза эколо­гически безопасных и энергосберегающих технологий обезвреживания отходов (газооб­разных, жидких и твердых). Приводится методика анализа влияния технических пара­метров процессов и аппаратов (машин) на условия образования тех или иных вредных выбросов в атмосферу, литосферу и гидросферу. Предлагаются к рассмотрению новые технологии и оборудование, обладающие минимальным отрицательным воздействием на биосферу. Излагаются экологические основы устойчивого функционирования промыш­ленных и коммунально-городских объектов в чрезвычайных ситуациях и эволюционные направления систем предварительной подготовки и вторичной переработки отходов. Ма­териал лекций снабжен большим справочным и иллюстрационным материалом.

Пособие предназначено для студентов, аспирантов, инженеров, инженерно-техничес­ких работников и других специалистов, а также факультетов повышения квалификации сотрудников соответствующих отраслей.

The present course of lectures under the name of «The industrial ecology» («Ecology and the use of nature» trend) is purposed for the students of Ecological department of the IIUEPS.

This manual regards the principle problems of the industrial ecology on the base of main principles of ecological security and ecological law. There are some advanced methods of forming ecologically harmless and power saving new technologies of wastes rendering (they mean solid, liquid and gaseous wastes) introduced. The analysis of influence of technological processes and equipment upon some conditions of forming dangerous discharges into the at­mosphere, lithosphere and hydrosphere is also given. The author suggests to regard new tech­nology and new equipment which affect the biosphere minimally. Also an ecological base of steady functioning of industrial objects and municipal services in case of emergency is given as well as the developed systems of preparing and salvaged refining of wastes are described. The whole course of lectures is provided by the large reference and illustrative materials.


ISBN 5-7383-0103-X
We intend this book for the students, post-graduates, engineers, specialists of municipal services and others. Also this book might be used by specialists of refresher courses depart­ments.

© В.Г. Калыгин, 2000 © МНЭПУ, 2000
СОДЕРЖАНИЕ

Тема I. Вопросы и задачи промышленной экологии


Тема I. ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ

Лекция 1. ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ (ЭКОЛОГИЯ И ОХРАНА БИОСФЕРЫ)

1.1. Экология и другие классификационные структуры

Интенсивное развитие хозяйственной деятельности людей (потребнос­ти - производство - потребление), деградация природных экосистем, ава­рии и катастрофы на промышленных и оборонных объектах явились раз­рушительным воздействием на окружающую среду и привели природу к состоянию кризиса, грозящего экологической катастрофой (с вытекающими последствиями для здоровья населения).

Поэтому перед человечеством встала задача рационального природо­пользования в сочетании с эффективным снижением отрицательного воз­действия промышленного производства на окружающую природную среду (биосферу).

Биосфера - это оболочка Земли, обусловленная прошлой или совре­менной деятельностью живых организмов. По определению академика В.И. Вернадского, биосфера - часть Земного шара, в пределах которой существует жизнь. Биосфера охватывает часть атмосферы (примерно до озонового слоя), верхнюю часть литосферы, так называемую кору вывет­ривания (2-3 км в глубь Земли) и гидросферу. Биосфера сформировалась на нашей планете около 4 млрд лет назад. Венцом развития биосферы явился человек (эволюция: мускульная - паровая - электрическая - атом­ная энергия). На Земле появились созданные человеком заводы, фабрики, транспортные системы, объекты ядерной техники. Весь этот искусственно созданный технический мир назвали техносферой.

Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле (и естественными экологическими системами) - идет объективное разрушение окружающей среды. С другой стороны, диалектика взаимодей­ствия общества и природы ставит задачу лишь о различной глубине этих противоречий и о разных возможностях (путях) их разрешения. Таким об­разом, рождается ряд вопросов, связанных с качеством окружающей сре­ды и жизни человека.

Вся эта область задач и вопросов является предметом экологии. Тер­мин «экология» (греч. корни: oikos - жилище, местопребывание, дом; logos - учение, наука) предложил в 1866 г. немецкий биолог Э. Геккель. Экология - наука о взаимоотношениях между живыми организмами и сре­дой обитания. Современная экология изучает также взаимодействие чело­века и биосферы, общественного производства с окружающей его природ­ной средой и другие проблемы [1]. В настоящее время экология является научной базой для развития прикладной экологии: охраны окружающей сре­ды (или охраны природы), защиты биосферы, инженерной экологии, про­мышленной экологии, экологической безопасности и других самостоятель­ных подразделений, составляющих многоплановую дисциплину экологии.

К этому комплексу относятся законодательные, организационные, сани­тарно-гигиенические, инженерно-технические и другие мероприятия, преду­преждающие или снижающие вредное воздействие результатов деятель­ности человека на биологические системы.

Наряду с проблемами теоретической экологии большую актуальность приобрели проблемы ее прикладных ответвлений, связанных с решением задач по идентификации и оценке опасностей антропогенных воздействий, защите окружающей среды и обеспечению высокого уровня жизни людей. К числу такого рода проблем относится вопрос экологической безопасно­сти, формирования, прогнозирования антропогенных загрязнений и хими­ческого мониторинга.

Понятия экологическая обстановка, экологическая опасность (безопас­ность) и ресурсосбережение в настоящее время широко применяются при рассмотрении многих экологических проблем, особенно прикладного ха­рактера [2]. Большое распространение находят такие понятия, как химиче­ская обстановка, химическая опасность (безопасность), радиационная об­становка, допустимые уровни шума, электромагнитных излучений и другие, относящиеся к частным областям взаимодействия природы с живыми ор­ганизмами.

Например, экологическая безопасность трактуется как любая деятель­ность человека, исключающая вредное воздействие на окружающую среду [3]. Под экологической безопасностью понимают также положение, при ко­тором путем правового нормирования, выполнения экологических, приро- дозащитных и инженерно-технических требований достигается предотвра­щение или ограничение опасных для жизни и здоровья людей, разруши­тельных для народного хозяйства и окружающей среды последствий эко­логических катастроф [4].

Понятие окружающая среда трактуется как совокупность всех матери­альных тел, сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека. Окружающая среда - это совокупность абиотиче­ской (компоненты и явления неживой, неорганической природы: климат, свет, химические элементы и вещества, температура), биотической (фак­торы взаимодействия особей и видов между собой: конкуренция, парази­тизм и др.) и социальной среды, совместно оказывающих влияние на че­ловека и его деятельность.

Понятие природная среда является более узким. Оно включает в себя совокупность объектов и условий природы, в которых протекает деятель­ность какого-либо субъекта [5].

К факторам, проявляющимся в результате деятельности человека, от­носятся антропогенное и техногенное воздействие на природную среду.

Под антропогенным воздействием имеется в виду любой вид хозяйст­венной деятельности в его отношении к природе. Техногенное воздейст­вие понимается несколько уже - это целенаправленный процесс техниче­ской (в том числе геологической) деятельности человека в биосфере и око­лоземном пространстве.

В зависимости от вида антропогенного воздействия (рис. 1.1.) понятие экологическая безопасность может трансформироваться в широко приме­няемое на практике понятие химической безопасности.




Рис. 1.1. Схема форм загрязнения (загрязнений)



Химическая безопасность - это совокупность определенных свойств объектов окружающей среды и создаваемых условий, при которых (с уче­том экономических, социальных факторов и научно обоснованных допусти­мых дозовых нагрузок химических вредных веществ) удерживаются на ра­зумно низком, минимально возможном уровне риска возникновение аварий на химически опасных объектах, прямое и косвенное воздействие этих ве­ществ на окружающую среду и человека, и исключаются отдаленные по­следствия влияния химически вредных веществ для настоящего и после­дующих поколений [6].

Поддержание и обеспечение экологической (химической) обстановки на приемлемом уровне по определяющим ее параметрам во многом достига­ется целенаправленной деятельностью людей. Эта деятельность, выра­жающаяся в определенных мероприятиях, называется экологическим (хи­мическим) обеспечением.

Экологическое обеспечение - это комплекс мероприятий организаци­онно-технического, социально-экономического, правового регулирования и других, направленных на сохранение и восстановление качества природ­ной среды, а также обеспечение высокого уровня жизни людей в процессе функционирования народно-хозяйственных, культурно-бытовых и других объектов и структур.

Экологизация - процесс неуклонного и последовательного внедрения систем технологических, управленческих и других решений, позволяющих повышать эффективность использования естественных ресурсов и условий наряду с улучшением или хотя бы сохранением качества природной среды на локальном, региональном и глобальном уровнях [2].

Экологизация технологий (производств) - мероприятия по предот­вращению отрицательного воздействия производственных процессов на природную среду. Осуществляется путем разработки малоотходных (ресур­сосберегающих) технологий, аппаратов и оборудования, дающих на выхо­де минимум вредных выбросов (см. рис. 4.2).

Экологизированные технологии - производственные процессы и про­изводства, которые не нарушают естественные круговороты в природе, сво­дят до минимума поступление загрязняющих веществ в биосферу и гармо­нично вписываются в природные условия [2].

В их основу должны быть положены следующие принципы:

  1. Пространственная компактность: каждое предприятие должно за­нимать минимально разумную территорию, а его цеха и отделы - работать по принципу: создание экологически чистой продукции ее сбыт воз­врат отходов в производство.

  2. Малоотходность (теоретически безотходность) технологий и про­изводств.

  3. Замкнутость производственных циклов, что позволяет сохранить в чистоте природную среду и уменьшить потребление природных ресурсов.

  4. Возможность вторичной переработки (рекуперации) отходов до та­кой степени, чтобы сделать их допустимыми для разложения и включения в естественные круговороты.

Теперь, опираясь на основные понятия экологии и ее прикладных ответ­влений, можно рассматривать и устанавливать главные способы (методы) разрешения конфликта человека с природой, сохранение высокого качест­ва окружающей среды и здоровья населения.

Комплексное решение данной задачи возможно лишь при владении специалистом того или иного производства знаниями в области экологии, позволяющими ему оценивать свои технологии с позиций охраны окру­жающей среды, то есть обладать экологическим мышлением. Мы должны перейти в новое состояние, имя которому ноосфера, то есть сфера разума (В.И. Вернадский, 1920). У человечества нет иного выбора. Ноосфера - сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная деятельность человека становится определяющим фактором.

Триада «биосфера - техносфера - ноосфера» - это системное обра­зование современности, обладающее внутренним единством и логикой развития. Логической основой этого образования являются следующие практические разделы экологии как науки.

Прикладная экология - дисциплина, изучающая механизмы разруше­ния биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и раз­рабатывающая принципы рационального использования природных ресур­сов без деградации среды жизни [1, 2].

Инженерная экология - дисциплина, изучающая общие и локальные закономерности формирования техносферы и способы управления ею в целях защиты и безопасности природной среды [2], или система инженер­но-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства [7].

Промышленная экология - дисциплина, рассматривающая воздействие промышленности - от отдельных предприятий до техносферы - на приро­ду и, наоборот, - влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов [8].

Фактически, исходя из вышеупомянутых определений, существуют две группы задач охраны окружающей природной среды (ООПС): экологичес­кие и инженерные, причем первые могут решаться с помощью вторых.

1.2. Экологизированные (ресурсосберегающие) технологии

Малоотходные (безотходные) технологии и замкнутые циклы - одна из самых радикальных мер защиты окружающей среды от загрязнений. Ниже сформулированы четыре основных направления их развития (в соответствии с Декларацией о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов - Женева, 1979 г.):

    1. Создание бессточных технологических систем различного назначения на базе существующих и перспективных методов очистки и повторно-по­следовательного использования нормативно очищенных стоков.

    2. Разработка и внедрение систем переработки промышленных и быто­вых отходов, которые рассматриваются при этом как вторичные матери­альные ресурсы (BMP).

    3. Разработка технологических процессов получения традиционных ви­дов продукции принципиально новыми методами, при которых достигается максимально возможный перенос вещества и энергии на готовую продук­цию.

    4. Разработка и создание территориально-промышленных комплексов (ТПК) с возможно более полной замкнутой структурой материальных пото­ков и отходов производства внутри них.

Безотходная технология - экологическая стратегия промышленного производства, включающая комплекс мероприятий, обеспечивающих ми­нимальные потери природных ресурсов при максимальной экономической эффективности [9].

Критерием безотходной технологии является такое комплексное исполь­зование сырья и энергии, при котором процесс производства продукции не сопровождается загрязнением окружающей среды. При этом техногенный круговорот сырья, продукции и отходов предопределяют замкнутость про­изводственного цикла, что по существу и составляет основу безотходной технологии. Принцип безотходной технологии затрагивает все звенья про­изводственной деятельности: разработку новых технологических рецептов, аппаратурного оформления, экономических, экологических мероприятий и т.д. По официальному определению (Международный семинар по малоот­ходной технологии, Ташкент, 1984), «безотходная технология - это такой способ осуществления производства продукции, при котором наиболее ра­ционально и комплексно используются сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные ресурсы, таким об­разом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нор­мального функционирования».

К концепции безотходной технологии существует два подхода. Один из них основан на законе сохранения вещества, в соответствии с которым сырье (материя) всегда может быть преобразовано в ту или иную продук­цию. Следовательно, можно создать такой технологический цикл, в кото­ром все экологически опасные вещества будут преобразовываться в безо­пасный продукт или исходное сырье. Согласно другому подходу, полностью безотходную технологию нельзя создать ни практически, ни теоретически (подобно тому, как энергию нельзя полностью перевести в полезную рабо­ту в соответствии со вторым законом термодинамики, так и сырье невоз­можно полностью перевести в полезный экологически безопасный про­дукт). Другими словами, полностью безотходная технология - это иде­альная система, к которой должен стремиться всякий реальный техноло­гический цикл, и чем больше будет это приближение, тем меньшим будет экологически опасный след [10].

В этом отношении более реальной является так называемая малоот­ходная технология, под которой понимается такой способ производства продукции, когда вредное воздействие на окружающую среду доведено до санитарно-гигиенических норм и соответствующих предельно допустимым концентрациям ПДК.

Иногда используют понятие экологически чистая технология, подразу­мевая такой метод производства продукции, при котором сырье и энергия применяются настолько рационально, что объемы выбрасываемых в окру­жающую среду загрязняющих веществ и отходов сведены к минимуму.

Таким образом, приняв за основу, что полностью безотходная техноло­гия - это идеальная модель производства, можно утверждать, что и мало­отходная технология требует определенных корректирующих коэффициен­тов, оценивающих степень их приближения к безотходной.

Так, например, для химической промышленности коэффициент безот- ходности:

kg »f кМркэркэ,

где f - эмпирический коэффициент; кмр - коэффициент использования ма­териальных ресурсов; кэр - коэффициент полноты использования энерге­тических ресурсов; кэ - коэффициент соответствия экологическим требо­ваниям.

Для угольной промышленности: кб = 0,33 (кпвпг),

где кп _ коэффициент использования породы, образующейся в результате горных работ; кв - коэффициент использования попутно забираемой воды, образующейся при добыче угля; кпг - коэффициент использования пылега- зовых отходов.

В общем случае для оценки степени совершенства технологического процесса, учитывая взаимодействие с окружающей средой, за критерий безотходности принят коэффициент экологического действия (к.э.д.), оп­ределяемый как:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   28

Похожие:

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекции по компьютерным сетям
Жеретинцева Н. Н. Курс лекций по компьютерным сетям – Владивосток: двгма, 2000. – 158 с

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКонспект лекций (Гилевский Ю. Х.) по высшей геодезии за 3 курс обучения...
Конспект лекций (Гилевский Ю. Х.) по высшей геодезии за 3 курс обучения в Санкт-Петербургском техникуме Геодезии и картографии. Примерно...

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconТ. Б. Макарова Курс лекций по дисциплине
Ю. В. Посаднев, к ист н., доцент кафедры всеобщей истории Забггпу им. Н. Г. Чернышевского

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКраткий курс лекций Производственная безопасность. Часть 3
Пламя возникает в результате сложного взаимодействия химических и физических процессов

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций
Аттестация рабочих мест по условиям труда. Цели, задачи, порядок и сроки проведения. Основные термины и их определения

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций Часть I киров 1998 ббк 74. 265. 1
Печатается по решению реакционно-издательского совета Вятского государственного педагогического университета

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций по предмету «Программный туризм» Псков 2009г
Цель дисциплины: дать студентам знания в области теории и практики программного туризма

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций для студентов IV курса Специальности 080507 «Менеджмент организации»
Тема IХ. Научно-технический прогресс и повышение эффективности работы предприятия

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconИ. Д. Шелякин курс лекций по биологии животных в постнатальном онтогенезе...
Фгбоу во «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconЭстетика мышления
Издаваемый впервые настоящий курс лекций (или бесед, как называл их сам автор) был прочитан в 1986/1987 учебном году в Тбилисском...

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций Преподаватель Бондаренко А. А. Рыбинск 2001
Типовая информационная технология сбора, передачи, обработки и выдачи информации в централизованных системах обработки данных 17

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconМетодические рекомендации по изучению дисциплины для студентов курс лекций и литература
Объем дисциплины «Английский язык в профессиональной сфере» и виды учебной работы

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций разработан д-ром ист наук Морозовой О. М. Раздел 1
Методологические основания этого рапздела опре­деляются рядом идей, выдвинутых в ходе полемики о природе гуманитарного знания

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций Минск 2005 удк 651. 4/. 9 (076. 6)
Рекомендовано к изданию Комиссией по приемке и аттестации электронных версий учебных и учебно-методических материалов Академии управления...

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconРоссийской Федерации Тольяттинский государственный университет Кафедра...
Курс лекций дисциплины «Компьютерные технологии и сапр» для студентов специальностей 120500, 120507, 120700 очной

Курс лекций ббк20. 1 я7 к 17 Калыгин В. Г iconКурс лекций по дисциплине
Распространение или раскрытие его содержания должно быть ограничено персоналом, которому по роду работы необходимо ознакомление с...


Руководство, инструкция по применению






При копировании материала укажите ссылку © 2018
контакты
rykovodstvo.ru
Поиск