Классификация и основные направления

Природоохранных мероприятий

К природозащитным мероприятиям относятся инженерно-эколо-гические, которые включают 3 группы: инженерные, экологические, организационные.

Инженерные мероприятия направлены на совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов, машин, механизмов и материалов, использующихся для снижения негативного воздействия предприятий на природную среду. Инженерные меро-приятия подразделяются на организационно-технические и техно-логические. Организационно-технические мероприятия направлены на соблюдение технологического регламента производства, процесса очистки отходящих газов, контроль за использованием оборудования и своевременное проведение капитального ремонта. Технологические мероприятия позволяют изменить показатели и характеристики источников воздействия, определяют их интенсивность.

Экологические мероприятия обеспечивают самоочищение при-родной среды при загрязнении или самовосстановление среды при нарушениях. Экологические мероприятия делятся на 2 подгруппы: абиотическую, биотическую. Абиотические мероприятия основаны на использовании физических и химических природных процессов, позволяющих уменьшить антропогенное воздействие. Биотические мероприятия основаны на использовании живых организмов, обеспечивающих функционирование экосистем в зоне влияния производства. К ним относятся: биологическая рекультивация, био-логическая очистка сточных вод и др.

Группа организационных мероприятий связана с управлением, структурой и функционированием создаваемых или действующих природно-промышленных систем. Выделяются плановые и оперативные мероприятия, основу которых составляют мероприятия, обеспечи-вающие рациональное взаимное расположение структурных единиц природно-промышленных систем. К этим мероприятиям относятся: выбор местоположения новых производств с учетом розы ветров, форм рельефа, расположения других источников загрязнений; передислокация вредных производств из городов в сельскую местность; перемещение рекреационных территорий из зон влияния промышленных предприятий в чистую зону; изменение путей и режимов движения транспорта; устройство санитарно-защитных зон. Оперативные мероприятия – это мероприятия, применяющиеся в экстремальных ситуациях, возникающих на производстве или в природной среде.

Из перечисленных групп инженерно-экологических мероприятий рассмотрим инженерные мероприятия, к числу которых относятся методы очистки газов и сточных вод и др. Методы очистки промышленных выбросов от газообразных и парообразных за-грязнителей по характеру протекания физико-химических процессов делятся на 5 основных групп: абсорбцию, адсорбцию, хемосорбцию, термическую нейтрализацию и каталитический. Метод абсорбции обеспечивает очистку газовых выбросов путем разделения газо-воздушной смеси на составные части за счет поглощения вредных примесей жидким поглотителем с образованием раствора. В качестве жидкого поглотителя используется вода, раствор серной кислоты, вязкие масла. Метод хемосорбции заключается в поглощении вредных газовых примесей твердыми или жидкими поглотителями с образованием малолетучих или малорастворимых химических соеди-нений. Применение этого метода наиболее выгодно при небольших концентрациях вредных примесей в отходящих газах. Адсорбционный метод очистки газов основан на поглощении вредных примесей поверхностью твердых пористых тел. В качестве адсорбентов применяют активированные угли, глинозем, синтетические цеолиты. Термическая нейтрализация обеспечивает окисление токсичных при-месей до менее токсичных при наличии свободного кислорода и высокой температуры газов. Этот метод применяется при больших объемах газовых выбросов и концентрации загрязняющих веществ, превышающих 300 частей на миллион. Каталитический метод предназначен для превращения вредных примесей в менее вредные с использованием катализаторов. Катализаторы изменяют скорость и направление химических реакций. В качестве катализатора используют платину, палладий и другие благородные металлы и их соединения.

Очистка сточных вод от загрязняющих веществ осуществляется механическими, химическими, физико-химическими и биологическими методами. Механическая очистка применяется для удаления механических примесей. Основными формами очистки являются процеживание, отстаивание, фильтрование. Химическая очистка используется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание стоков. Определенным недостатком метода является накопление в процессе очистки значительного количества осадков. Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Для очистки используются химические реагенты, при взаимодействии которых с загрязняющими веществами образуются нерастворимые или частично растворимые соединения. К физико-химическим методам относятся флотация, экстракция, адсорбция, ионный обмен, окисление, эвапорация. Биологические методы применяются для очистки вод от растворенных органических соединений с использованием микроорганизмов, растительности. Имеется несколько типов биологических устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды, аэротенки. Аэротенки – огромные резервуары из железобетона, заполненные активным илом из бактерий и микроскопических животных. В биофильтрах сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой, благодаря которой интенсивно протекают биохимические процессы. В биологических прудах в очистке сточных вод участвуют все организмы, населяющие водоем. Например, густые заросли тростника на площади 1 га поглощают из воды и почвы и аккумулируют до 5 – 6 т различных солей. Использование биологических методов особенно эффективно для очистки коммунально-бытовых стоков.

Для обеспечения стандартов качества очищенных вод, соответст-вующих нормативам ВОЗ, необходимо применение следующих приемов биотехнологии: селекции и конструирования искусственных микробных ассоциаций; иммобилизации; ферментативного катализа; физико-химических воздействий; генно-инженерных комбинаций. Селекция и конструирование искусственных микробных ассоциаций заключается в поиске, выделении активных культур, способных использовать ксенобиотики. Ферментативный катализ заключается в воспроизводстве определенного вида ферментов или их препаратов для биодеструкции конкретного ксенобиотика. К физико-химическим воздействиям относится интенсификация биодеструкции загрязняющего вещества путем мутации штампов за счет физических и химических воздействий. Иммобилизация – это такой процесс прикрепления клеток (ферментов) к какой-либо поверхности, вследствие чего их гидродинамические характеристики отличаются от показателей среды обитания. Генно-инженерный метод заключается в создании комбинации генов, разрушающих молекулы ксенобиотиков.

Биотехнологию широко используют для охраны окружающей среды. Например, внесение бактериального препарата «Путидойла» на загрязненные нефтью и нефтепродуктами территории позволяет через 1 – 3 суток полностью разрушить загрязнение и восстановить естествен-ные свойства почв. Биотехнология переработки твердых отходов позволяет утилизировать биогаз, снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду.