Тема 38. Международное сотрудничество

Международное сотрудничество в решении глобальных проблем взаимодействия общества и природы является объективной потребностью эпохи, условием существования и прогресса человечества. Предпосылкой международного сотрудничества в решении глобальных проблем выступает прежде всего сама биосфера, ее единство, которое требует совместных действий как при воздействии на нее, так и при ее охране.

Международные конвенции и соглашения по экологическим проблемам проводятся с 19 века. Первыми были «Конвенция по ловле устриц», заключенная в 1839 г. между Францией и Великобританией, «Соглашение об охране морских котиков», достигнутое в 1867 году между Россией, США и Японией, ряд конвенций и соглашений по рыболовству. Несколько конвенций и соглашений было заключено в начале 20 века по охране перелетных птиц и защите растений от вредителей и болезней.

В 20-40-х годах 20 века нашей страной были заключены соглашения с Финляндией о рыболовстве в пограничных водах, совместном использовании водных ресурсов с Афганистаном, конвенция с Турцией о предотвращении занесения эпизоотий, многосторонняя конвенция с Афганистаном и Ираном по защите растений, а также по борьбе с саранчой. Особенно быстро развивались международные отношения с конца 40-х годов 20 века, после окончания второй мировой войны, охватившие самые различные природные объекты и окружающую среду.

Организационные формы международного сотрудничества стали многообразными. Они подразделяются на международные правительственные союзы (МПО) и международные неправительственные объединения (МНПО). Крупнейшей международной межправительственной организацией является Организация Объединен­ных Наций (ООН), в состав которой входят Организация Объединен­ных Наций по вопросам просвещения, науки и культуры (ЮНЕС­КО), Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО), Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Всемирная метео­рологическая организация (ВМО), Программа ООН по окружаю­щей среде (ЮНЕП) и др.

Необходимость международного сотрудничества в области изу­чения и использования в мирных целях атомной энергии привела к созданию в 1957 году Международного агентства по атомной энер­гии (МАГАТЭ).

В целях исследования значения океана для человечества в 1960 году была создана Межправительственная океаничес­кая комиссия (МОК). В этот период было заключено более 250 меж­дународных договоров, соглашений, конвенций, имеющих приро­доохранительное значение. Среди них такие важные, как Московский договор 1963 года «О запрещении испытания ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой», который подписали более 100 стран. В мае 1972 г. было подписано межправительственное соглашение между СССР и США, охватывающее 11 крупных проблем и рамках 39 конкретных проектов. В Стокгольме в 1972 году на конференции ООН была принята Декларация об охране окружающей среды и было объявлено, что 5 июня является «Международным днем охраны окружающей среды».

Генеральная ассамблея ООН в 1981 году по инициативе нашей страны приняла резолюцию «Об исторической ответственности государств за сохранение природы Земли для нынешнего и грядущих поколений», в которой отмечалось пагубное последствие для природной среды гонки вооружений. Особое место в 50—90-х годах XX в. занимали Международные Межправительственные организации социалистических стран — Совет Экономической Взаимопомощи (СЭВ) и другие. В рамках СЭВ была принята и осуществлялась комплексная программа по 14 проблемам рационального использования и охраны природных ресурсов.

Важную роль в решении экологических проблем играют междуна родные неправительственные организации: Международный союз охраны природы и природных ресурсов (МСОП), Всемирным фонд охраны природы (ВФОП), Международная молодежная организация (ММО), Международный совет научных союзов (МСНС), Всемирная конфедерация организации преподавательских профессий (ВКОПП).

В 90-х годах XX в. Россией продолжено международное сотрудничество по восьми основным программам в рамках ЮНЕП, в частности, по решению проблем Аральского и Черного морей, озера Байкал, по преодолению последствий аварии на Чернобыльской АЭС. В 1991 году произошло подключение к Гло­бальной базе данных о природных ресурсах (ГРИД), действующей и рамках ЮНЕП.

Среди результатов сотрудничества с Европейской экономичес­кой комиссией ООН (ЕЭК) следует выделить подготовку конвенций по трансграничным последствиям промышленных аварий, по охра­не и использованию трансграничных водных путей и международ­ных озер.

Продолжалось сотрудничество страны с Всемирной метеороло­гической организацией (ВМО) по Программе службы погоды. В рамках проекта «Человек и биосфера» (МАБ) продолжается работа по развитию международной сети биосферных заповедников, раз­работан ряд проектов по Международной гидрологической програм­ме.

 Во Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) осуществля­ется работа по решению проблем здравоохранения и окружающей среды, питьевого водоснабжения и санитарии, безопасных хими­ческих веществ. Взаимодействие с МАГАТЭ включало проведение экспертизы уровня безопасности АЭС, обращение с радиоактив­ными отходами.

В конце XX в. в рамках многосторонних конвенций и соглаше­ ний продолжалось сотрудничество по совместной программе наблюдения и оценки распространения загрязняющих воздух веществ и Европе (ЕМЕП) в рамках Хельсинкской» комиссии по защите морской среды района Балтийского моря (XЕЛKOM).

Осуществлялось и двухстороннее сотрудничество на межпра­вительственном и межведомственном уровнях. Действовало более 20 соглашений, в том числе подписаны соглашения с Австрией, Ис­панией, Нидерландами, Румынией, Японией. Различие связей с Фин­ляндией было направлено на улучшение экологической обстановки и сопряженных регионах (снижение загрязнения бассейна Балтийс­кого моря, реконструкция комбината «Печенганикель»), пригранич­ных районах Финляндии, Республики Карелия и России, проведение совместных работ в международных заповедниках и национальных парках.

В начале XXI в. одним из важных направлений сотрудничества с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) остается экологическая оценка состояния окружающей среды и воздействия на нее, а также участие в разработке глобальной конвенции по стойким органическим загрязнителям.

Осуществляется реализация ряда проектов Программы развития ООН (ПРООН), связанных с сохранением биоразнообразия. Продолжается сотрудничество в рамках 18 конвенций и 49 согла­шений двустороннего сотрудничества с 31 государством.

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Задача № 1

Определите предельно допустимые выбросы (ПДВ) для следующих вредных примесей: 1. оксид углерода, 2. диоксид азота, 3. диоксид серы, 4. аммиак. Известно, что предельно-допустимые концентрации данных веществ: ПДКсо = 1 мг/м³, ПДК NO₂ = 0,085мг/м³, ПДКsо₂ = 0,5мг/м³, ПДК NH₃ = 0,2 мг/м³. Имеются следующие исходные данные: высота трубы H (м), длина и ширина устья трубы L (м) и В (м); температура выходящих газов Тг (^оС), температура окружающей среды Тв (^оС); коэффициент температурной стратификации атмосферы А = 200; концентрации вредных веществ в приземном слое воздуха Ссо (мг/м³), CNH₃ (мг/м³), CNO₂ (мг/м³), CSO₂ (мг/м³),W – скорость движения газов (м/с).   

Определить диаметр устья трубы:

 

                       Д = 2L B/ (L + B)           (1)

 

Vг—объем выходящих газов (м³/с):

 

                       Vг = (π · Д² / 4) · W       (2)

 

Коэффициент рассеивания газовоздушной смеси:

 

               f =(1000 · W² · Д) / (Н² ∆ Т)    (3)

 

m - коэффициент, определяемый по формуле:

                                          (4)

 

Определить υ _m  — опасную скорость ветра на уровне флюгера:

                               (5)

Коэффициент n определяют в зависимости от величины вспомогательного параметра υ _m, при которой возможен отрыв факела выброса от трубы:

 

Если 2 ≥ υ _m ≥ 0,3, то        (6)

Если υ _m> 2, то n = 1;

Если   υ _m< 0,3, то n = 3.

 

Рассчитываем ПДВi (для каждого вещества), опираясь на полученные данные:

ПДВi = [(ПДКi –Сф) х Н² ]/ (А х m х n х η)       (7)

 

Определяем массу каждого вещества по формуле:

                       Мi = (Сi × Vг) /1000        (8)

 

Сравниваем ПДВi и Мi каждого вещества и выявляем необходимость использования газоулавливающих аппаратов (если Mi > ПДВi, то газоулавливающие аппараты необходимы, если Mi < ПДВi—то нет).

 

Таблица 7

Исходные данные к задаче №1

 

варианты	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
СCO мг/м^3	15	28	33	4	9	17	5,6	3,8	1,5	1,2
С NO мг/м^3	98	77	76	64	56	87	78	64	15	20
C SO2 мг/м^3	105	121	134	153	105	121	380	26	79	93
C NH 3 мг/м^3	180	205	196	201	205	178	180	164	156	196
H(м)	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
L(м)	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
W(м/с)	10	9	8	7	6	5	4	3	2	1
Tг(^оС)	50	55	60	70	75	80	85	90	95	100
Tв(^оС)	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
В (м)	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0

                                            А = 200, Сф = 0,

 

Задача № 2

 

Определить расчетный расход сточных вод и геометрические размеры песколовки – жироловки для очистки сточных вод (СВ) предприятия с производственной мощностью П –  т/смену и нормой водоотведения m =  м³/т продукции с учетом часового коэффициента Кч =  ч,  при скорости движения V =  м/с, со средним диаметром частиц d =  мкм, количество часов работы в смену t = часов, рабочей глубиной ловушки H =  м; Pжид. =  кг/м³ ; P част. = кг/м³; μ ж. = 0,5 · 10³ Пас. Исходные данные в таблице №8.       

Скорость осаждения примесей (м/с) или всплывания капелек нефтепродуктов (жира) определяется по формуле.

 

U = (gd²_r / 18)((P_ч – P_ж)/ μ_ж)              (1)

 

Длина нефтеловушки-отстойника определяется по следующей формуле:

 

 L = (VH) /(0,5 (U – 0,5 V))             (2)

Максимальный часовой расход сточных вод (м³/ч):

 

            Q = (m · П∙ Кч) / t                (3)

Рабочая ширина нефтеловушки-отстойника (м) равна:

 

         B = Q / (V· H∙ 3600)                 (4)

 

 В песколовках – жироловках улавливается 20 – 30 % примесей и 60 – 70 % жира, поэтому доочистку сточных вод дальше проводят другими методами.

 

Таблица 8

Исходные данные к задаче № 2

вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
П – произв. мощность т/смену	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
m – норма водоотведения м^3/т	17,1	18,7	19,4	20,2	21,6	22,5	23	23,8	22,6	20,2
Кч – часовой коэффициент (ч)	1,5	2,6	2,7	2,2	2,8	3,0	2,1	2,2	2,3	2,4
V – скорость движения частиц (м/с)	0,001	0,002	0,003	0,004	0,005	0,006	0,006	0,007	0,008	0,009
d – ср. диаметр частиц (мкм)	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
t – количество часов работы	8	9	10	11	12	8	9	10	11	12
Н – рабочая глубина ловушки (м)	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0
Pr – плотность частиц (кг/м^3)	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500
Pж – плотность жидкости (кг/м^3)	400	500	600	750	800	1000	950	1200	1350	1250
μж – вязкость жидкости (Па)	0,5 ∙ 10^-3 Па

Задача № 3

Технологический цикл одного из промышленных предприятий Нижнекамского района требует потребления значительных количеств воды. Источником являетсярасположенная недалеко от предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода практически полностью возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В зависимости от профиля предприятия, сточные воды могут содержать самые различные, вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает концентрацию этих компонентов в реке. В задаче необходимо вычислить концентрацию наиболее вредного компонента после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте водопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеру реки. Предельно-допустимый сток (ПДС) по заданному компоненту в стоке.

Характеристика реки: скорость течения - V, средняя глубина на участке - Н, расстояние до места водопользования - L, расход воды в реке - Q ₁; шаг, с которым необходимо проследить изменение концентрации токсичного компонента по фарватеру реки - L_S.

Характеристика стока: вредный компонент - К, расход воды - Q ₂, концентрация вредного компонента - С, фоновая концентрация - С_ф, предельно допустимая концентрация - ПДК.

В связи с этим реальную кратность разбавления в общем случае следует определять по формуле:                                             

                                                              К =   ,                                      (1)

где: γ - коэффициент, степень полноты разбавления сточных вод в водоеме. Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления. Расчет ведется по формулам:

                                           ,                                      (2)

                                    ,                    (3)

где: α - коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания; L -расстояние до места водозабора.

                                                  α = ε ´ (L_ф/ L_пр) ´    ,                                (4)

где: ε - коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку: при выпуске у берега ε = 1, при выпуске в стрежени реки (место наибольших скоростей) ε = 1,5; L _ф / L _пр - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; D - коэффициент турбулентной диффузии:

                                                                D =    ,                                      (5)

где: V - средняя скорость течения, м/с; Н - средняя глубина, м; q - ускорение свободного падения, м/с²; т - коэффициент Буссинского, равный 24; с - коэффициент Шези, который выбирают по таблицам.

Однако в данной задаче предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, поэтому справедливо приближение:

                                                                   D =    ,                                      (6)

Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:

  

                                                               С _в = (С – С_ф) / К   ,                                 (7)

Эта величина не должна превышать ПДК (предельно допустимая концентрация). Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты проводятся только для консервативных веществ по санитарно-токсикологическому показателю вредности. Расчет ведется по формуле:

                                        С ст.пред. = К ´ ( ПДК – С_ф) + ПДК,                      (8)

 

где: С ст.пред - максимальная предельная концентрация, которая может быть допущена в сточной воде (СВ), или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с водой в водоеме у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не превышает ПДК. Предельно допустимый сток ПДС рассчитывается по формуле:

                                        ПДС = С ст.пред ´ Q₂,                                  (9)

             

Таблица 9

Исходные данные к задаче № 3

Параметр	по последней и предпоследней цифрамномера зачетной книжки   студенчесх
	1 1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Вредный компонент	Керосин	Сu	Сr	Фенол	Рb	Zn	Хлор	NaOH	Hq	Н2РО3
ПДК, мг/л	0,7	0,02	0,01	0,35	0,01	0,02	1	0,5	0,01	1
Q1, м^3/с	20	30	40	50	60	70	80	10	50	30
Q 2, м^3/с	1	0,5	0,7	1,2	1	0,8	1,1	0,4	1	0,8
V, м/с	1,2	1,1	1	0,9	0,8	0,7	0,6	1,5	1	0,7
Н, м	0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5	2	0,5	2	1,5
L, м	50	100	150	200	100	300	150 150	50	100	150
LS, м	LS = L / 10
С, мг/л	15	1	0,5	20	0,5	2	60	15	1	30
Сф, мг/л	Сф = 0,1 ПДК
Для всех вариантов	ε =1                                   Lф / Lпр = 1

 

Задача №4

 

Условия метеорологического рассеивания газовоздушной смеси, выбрасываемой предприятием в атмосферу, в значительной степени зависят от того, являются ли выбросы "холодными" или "нагретыми". Определите Критерием "нагретости" выбросов является вспомогательный фактор:                                                                                                          

При f ≤100 выбросы считаются "нагретыми". При f > 100 выбросы считаются "холодными". Коэффициент рассеивания газовоздушной смеси:

                                                  (1)

 

Объем выходящих газов из трубы Vr (м³/с):

                                                    (2)       

υ _m  — опасная скорость ветра на уровне флюгера

                                             (3)

m - коэффициент, определяемый по формуле:

                            (4)

Коэффициент n определяют в зависимости от величины вспомогательного параметра υ _m, при которой возможен отрыв факела выброса от трубы:

 

Если 2 ≥ υ _m  ≥ 0,3, то      (5)

Если   υ _m > 2, то n = 1;

Если υ _m < 0,3, то n = 3.

Коэффициент метеорологического разбавления:

 

              ,         (6)     

 

Величины Н, Т в, Т г, ∆Т, V г, А, F, r - заданы в соответствии с данными вашего варианта: α = 0,5; Р/Р _о= 2.                                               

Определяют максимальную концентрацию вредного компонента в приземном слое воздуха - С max (мг/м³):

                                                           (7)

При расчетах рассеивания газообразных компонентов определяют расстояние Х m (м), на котором наблюдается максимальная концентрация С max, по формуле:

 

                                     Хm = d ∙ H                   (8)

где коэффициент d определяется следующим образом:

    Если υ _m ≤ 2, то     d = 4,95 ∙ υ _m (1+0,28 ),        (9)          

    Если υ _m > 2, то     d = 7∙  (1+0,28 ).           (10)

 

Таблица 10

Исходные данные к задаче №4

Исходные данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
r	1	1,5	2	2,5	3	2,5	2	1,5	2	3
Тв ºС	20	22	24	18	20	22	20	22	24	20
Тг ºС	60	70	80	90	100	60	70	80	90	100
υо м/с скорость	10	15	20	25	30	35	30	25	40	50
Н, м	40	50	60	70	80	90	60	70	80	100
Д, м	2	2,5	3	4	4,5	4	3	4	5	6
Регион	Урал	Москва	С-П	Новосибирск	Урал	Моск ва	С-П	Новосибирс	Д/В	Д/В
А	160	120	160	200	160	120	160	200	200	200
компонент	Фенол	Диок. азота	Диок. серы	Зола углей	фенол	Диок. азота	Диок. серы	Зола угле	СО	СО
Ст мг/м^3	0,45	5,5	10	20	0,45	5,5	10	20	50	50
F	1	1	1	3	1	1	1	3	1	1

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Калыгин В.Г. Промышленная экология: Учеб.пособие для студ. высш. учеб. заведений / Виталий Геннадьевич Калыгин. –М.:Издательский центр «Академия», 2004. – 432 с.

2. Коробкин В.И.ЭКОЛОГИЯ: конспект лекций / В.И. Коробкин, Л.В. Передельский. Изд. 2-е. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 224с.

3. Методические указания к выполнению контрольных работ по курсу «Экология» / сост.: Г.Р. Патракова.– Нижнекамск: Изд-во НХТИ, 2013.– 18с.

4. Патракова, Г.Р. Экология: методические указания к выполнению контрольных работ/НХТИ; Г.Р. Патракова, М.А. Рузанова. – Нижнекамск: НХТИ, 2013.– 21 с. 

5. Рузанова, М.А. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: учеб.– метод. пособие / НХТИ; М.А. Рузанова, Г.Р. Патракова. – Нижнекамск: НХТИ, 2016. – 122 с.  

6. Рузанова, М.А. Экология: учебно-методическое пособие/ М.А. Рузанова, Г.Р. Патракова. –Нижнекамск: НХТИ, 2015. – 85 с.                                                                                                        

7. Степановских А.С. Прикладная экология: охрана окружающей среды: Учебник для вузов/ А.С.Степановских. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2003. – 751с.

8. Страус В. Промышленная очистка газов / Пер. с англ. – М.: Химия, 2012 – 616 с.

9. Чернова Н.М. Общая экология: учеб. для вузов/ Н.М. Чернова, А.М. Былова.- 2-е изд., стер. –М.: Дрофа, 2007. – 411 с.

10. Ужов В.Н. и др. Очистка промышленных газов от пыли. – М.: Химия, 1985. – 382 с.

11. Ульянов В.М. Экология. – Нижний Новгород: НГТУ, 2000, – 175 с.

12. Экология: учебное пособие для бакалавров технических вузов/под.ред. В.В.Денисова. – Ростов н/Дону: Феникс, 2013. – 414 с. – (Высшее образование).                                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

Учебное издание

 

 

Патракова Гюзель Рамиловна,

кандидат географических наук, доцент