Основные меры защиты атмосферы от загрязнителей (основные направления защиты).

Ксенобиотики

От греч. " xenos " - чужой, " bios " - жизнь, т.е. вещества чуждые природной среде окружающей живые организмы.

Примеры: фреоны, (не) органические пестициды, нефтепродукты, в природе практически не было свободных металлов до возникновения металлургии (метил-ртуть, соли кадмия).

Ряд веществ, присутствующих в природной среде не является ксенобиотиками, но их содержание в воде, атмосферном воздухе и почве резко повышено по сравнению с естественными концентрациями (озон, фенолы, диоксид углерода, соединения серы, азота, фосфора и т.д.). Если в биохимический цикл растительной и животной клетки попадают ксенобиотики или даже обычные для природной среды вещества, но в избыточном количестве, то метаболизм клетки нарушается, что имеет отрицательные последствия для организма. Иногда присутствие ксенобиотиков ведет к несовместимости среды жизнедеятельностью организма, что вызывает его заболевание вплоть до смертельного исхода.

Болезнями 20 века считают аллергические заболевания, связанные с поступлением ксенобиотиков в окружающую среду.

 

2. Углеводороды, их действия на организм человека.

Углеводороды: пентан, гексан, пары бензина и т.д. Обладают наркотическим действием. В малых концентрациях вызывают головокружение, при повышении - головная боль. При вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м³ возникают неприятные ощущения в горле, кашель, усиление головной боли.

 

3. Классические загрязнители атмосферного воздуха:

1. Взвешенные вещества (твердые).

2. Оксид углерода.

3. Диоксид серы.

4. Оксиды азота.

Оксид углерода: бесцветный не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Симптомы: появление головной боли, удушье. Возникает через 2-3 часа его пребывания в атмосфере содержащей 200-220 мг/м^3. При более высоких концентрациях: ощущения пульса в висках, головокружение.

Оксиды азота: NO, NO₂, N₂O₃, N₂O₅

NO₂ - диоксид азота, газ бурого цвета, не имеет запаха, ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Отравляющее действие оксидами азота начинается с легкого кашля. Кашель усиливается, появляется головная боль при повышении концентрации, может быть даже рвота. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксида азота образуются кислоты: азотистая и азотная, в результате чего может наступить отек легких.

Диоксид серы: бесцветный газ с острым запахом. В концентрациях 20-30 мг/м³ создается неприятный вкус во рту. Диоксид серы раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Диоксид серы накапливается и в листьях, и в хвое. Если концентрация 0,23-0,32 мг/м³ сосна высыхает за 2-3 года, 0,5-1 мг/м³ у лиственных деревьев.

Атмосферная пыль. В атмосфере постоянно присутствует пыль различного происхождения и химического состава. При неполном сгорании топлива образуется сажа, которая представляет собой высокодисперсный нетоксичный порошок, на 90-95% состоящий из частиц углерода. Сажа обладает адсорционной способностью по отношению к тяжелым углеводородам, в том числе и к бензоперену. Все это делает сажу опасной для здоровья человека. При горении топлива образуется зола, которая также является источником атмосферной пыли. Дисперсный состав пыли определяет их проникающую способность в организм человека. Особую опасность представляет токсические тонко дисперсные пыли с размером частиц 0,3-10 микрон, которые могут легко проникнуть в органы дыхания.

 

4. Специфические загрязнители атмосферного воздуха

Углеводороды: пентан, гексан, пары бензина и т.д. Обладают наркотическим действием. В малых концентрациях вызывают головокружение, при повышении - головная боль. При вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м³ возникают неприятные ощущения в горле, кашель, усиление головной боли.

Альдегиды: формальдегид - представитель альдегидов. Формальдегид - концераген, токсичное соединение. При вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. При концентрациях 20-70 мг/м³ человек отмечает головную боль, слабость, потерю аппетита, бессонницу.

Соединения свинца: около 50% попадает через органы дыхания, через желудочно-кишечный тракт, через кожные покровы. Оказывают негативное влияние на систему крови и кроветворных органов, центральную нервную систему (нарушается синтез гемоглобина), дыхательные пути, мочеполовые органы, систему органов пищеварения, особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. В крупных городах превышает естественный фон в 10⁴ раз.

 

Основные меры защиты атмосферы от загрязнителей (основные направления защиты).

Все направления защиты воздушного бассейна можно объединить в четыре основные группы:

1. Группа санитарно-технических мероприятий: сооружение сверхвысоких дымовых труб, установка газопыле очистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования.

2. Группа технологических мероприятий: создание новых технологий основанных на частично или полностью замкнутых циклах (малоотходные, безотходные, нанотехнологии), создание новых методов подготовки сырья очищающих его от примесей до вовлечения в производство, замена исходного сырья, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, автоматизация производственных процессов.

3. Группа архитектурно-планировочных мероприятий: создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом розы ветров, вынос наиболее токсичных производств за черту города, рациональная планировка городской застройки (создание спальных районов), озеленение городов.

4. Группа контрольно-запретительных мероприятий: установление ПДК загрязнителей, ПДВ, запрещение производства отдельных токсичных продуктов, автоматизация контроля за выбросами.

 

10. Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические, эдафические.

Физические факторы: источник - физическое состояние или явление.

Химические факторы: происходят от химического состава среды.

Эдафические факторы (почвенные): совокупность химических, физических и механических свойств почв оказывающих воздействие на организмы, живущие в них, так и на корневую систему растений.

Абиотические факторы классифицируют на:

- климатические: свет, температура, влажность, движение воздуха, давление;

- эдафогенные «эдафаг»: механический состав, влагоемкость, воздуха проницаемость, плотность;

- орографические: рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона;

- химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность, состав почвенных растворов;

11. Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, также на неживую среду обитания.

Биотические факторы классифицируют на:

- фитогенные: растительные организмы;

- зоогенные: животные;

- микробиогенные: вирусы, простейшие бактерии;

- антропогенные: деятельность человека.

 

Инженерная экология

Под инженерной экологией понимается система инженерно-технических мероприятий направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства.

Фактически существует 2 различные группы задач: задачи экологические и задачи инженерные. Экологические проблемы решаются с помощью инженерных задач.

 

28. Основные источники загрязнения атмосферы.

Источники загрязнения:

1. Промышленность (предприятия):

- черная/цветная металлургия;

- машиностроение;

- химическая промышленность;

- стройиндустрия.

2. Тепло - энергетический комплекс.

3. Бытовые и промышленные отходы.

4. Сельское хозяйство.

5. Ядохимикаты.

6. Автотранспорт.

Загрязнения подразделяют на:

1.Природные. Вызванные какими-то естественными, обычно, катастрофическими причинами.

2. Антропогенные. Возникают в результате деятельности людей.

Основные загрязнители атмосферного воздуха.

Классические загрязняющие вещества:

1. Взвешенные вещества (твердые).

2. Оксид углерода.

3. Диоксид серы.

4. Оксиды азота.

5. Озон. %)

 

Структура экологии.

Существует следующая структура экологии:

1. Экология человека и животных.

2. Растений и микроорганизмов.

3. Клетки и организма.

4. Водоемов, суши, воздушной среды.

5. Тропиков и полярной зоны.

6. Загрязненных и незагрязненных систем.

7. Земная и космическая.

8. Теоретическая и прикладная.

9. И т.д.

Особый статус имеет экология человека и человеческого общества.

Под экологией человека понимают комплексную дисциплину исследующую общие законы взаимоотношения биосферы и антропосистемы (структурных уровней человечества, его групп и индивидумов), влияние природной среды (в ряде случаев и социальной среды) на человека и группы людей.

Экология как наука основана на разных отраслях биологии (физиология, генетика, биофизика), связана с небиологическими науками (физика, химия, геология, математика). "Географическая экология", "Химическая экология", "Математическая экология", "Медицинская экология".

 

 

Санитарно-защитные зоны.

Согласно существующим санитарным правилам и нормам предприятия, их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источниками выделений в окружающую среду вредных веществ, так же источниками шума, вибрации, ультразвука, ЭМВ, статического электричества, необходимо отделять от жилой застройки СЗ зонами.

В зависимости от мощности, условий эксплуатаций, концентрации объектов на данной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду токсических и пахучих веществ, уровня создаваемого шума, вибраций и др. вредных физических факторов, для предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие минимальные размеры СЗ зон:

Класс предприятий, СЗЗ в метрах:

1) 1000 м: 2) 500 м; 3) 300 м;

4) 100 м; 5) 50 м

Для минипроизводств, т.е. предприятий пищевой, парфюмерно-косметической промышленности, общепита, зрелищных и культурных объектов, минимальная СЗЗ принимается равной 50 метрам при расчетном обосновании ее достаточности по шумовому воздействию.

В СЗЗ допускается размещать:

1. Предприятия, их отдельные здания и сооружения с производствами меньшего класса вредности чем производство для которого установлена СЗЗ при условии аналогичного характера вредности.

2. Пожарное депо, гаражи, здания учебных заведений, магазины, предприятия общепита, поликлиники, научно исследовательские лаборатории.

3. Помещения для дежурного аварийного персонала и охраны предприятий по установленному списочному составу, стоянки для индивидуального транспорта, линии нефти и газа провода, водопроводные и канализационные насосные станции, сооружения оборотного водоснабжения.

Не допускается размещать в СЗЗ:

1. Предприятия производственные, вредности которых могут оказать неблагоприятное воздействие на здоровье работающих или привести к порче материалов, оборудования и готовой продукции другого предприятия, а также к увеличению концентраций химических веществ в зоне жилой застройки выше допустимых.

2. Размещение спортивных сооружений, парков, детских учреждений, больниц, учебных заведений, жилых домов.

 

ПДВ, ПДС.

Основные положения

ПДВ или Предельно допустимые выбросы - это допустимый показатель выброса в атмосферу и в окружающую среду вредных веществ, который устанавливается для стационарного источника загрязнения атмосферного воздуха. При этом ведется учет технических нормативов проекта ПДВ и фонового загрязнения атмосферы.

Разработка проекта ПДВ осуществляется в соответствии с Законом Российской Федерации «Об охране атмосферного воздуха».

Основной задачей при создании проекта ПДВ является создание необходимых условий по защите атмосферы и окружающей среды от вредных веществ. Расчет ПДВ должен быть произведен для каждого объекта, допускающего выбросы вредных и загрязняющих веществ. При этом предельно допустимая концентрация определенных веществ с учетом фонового загрязнения не должна превышать санитарных норм.

Целью разработки проекта ПДВ является объективная оценка влияния промышленной деятельности организации, которая имеет стационарные источники выбросов вредных веществ в атмосферу и окружающую среду.

Расчет ПДВ (стоимость проекта ПДВ)

Стоимость проекта ПДВ рассчитывается исходя из определения источников выбросов и зависит от объема и количества работы.

 

ПДС или предельно допустимые сбросы - это допустимая масса вещества в сточных водах, которая будет соответствовать основным нормам и правилам содержания в воде сбрасываемых веществ. Гарантия качества воды в контрольной точке - основная цель ПДС.

Разработка и продление ПДС осуществляется по всем требованиям ГОСТа. Нормативные документы по проекту ПДС устанавливают отвод в водоемы и водотоки возвратных вод, в том числе результаты хозяйственной деятельности, которые могут нанести вред поверхностным и подземным водам.

Проект нормативов ПДС осуществляется согласно с водным законодательством Российской Федерации, а также правовыми нормативно-методическими документами.

Этапы разработки ПДС

Разработка и расчет ПДС начинается с выявления источников сбросов. На первоначальных этапах выясняются способы отведения сточных вод с территории предприятия, определяется существование ливневой канализации и очистных объектов, а также путь сброса хозяйственно-бытовых вод. Далее определяются водо-охранные запреты в зоне нахождения контролируемого объекта.

 

Экологический мониторинг

Под экологическим мониторингом понимают систему наблюдения среды вызванные антропогенными причинами позволяющие прогнозировать эти изменения. Мониторинг система выполненных в заданной программе регулярных комплексных наблюдений за состоянием окружающей природной среды происходящими природными явлениями, а так же оценка и прогноз последовательных изменений.

Одним из главных принципов мониторинга является непрерывность не прерывность слежения. Экологический мониторинг является начальным этапом системы обеспечения экологической безопасности.

Различают три уровня территориального охвата:

1) локальный (биоэкологический, санитарно – гигиенический)

2) региональный (геосистемный, природно - хозяйственный)

3) глобальный, фоновый, биосферный (включает в себя наблюдение за окружающей средой из космоса – космический мониторинг.

 

Ведутся постоянные наблюдения за присутствием следующих веществ, в атмосферном воздухе оксидов С,N,S взвешенных веществ, углеводородов, радио нуклидов, бензапирена в поверхностных водах нефтепродукты, фенолов, соединений P и N, тяжелых Ме, пистецидов, минеральных солей, pH: в биоте тяжелых Ме, пистецидов. Также приводится мониторинг воздействия в редки физических факторов, таких как радиация, шум, электро - магнитные поля, излучение.

 

 

Экологическая ниша.

Экологическая ниша организма - это совокупность всех его требований к условиям среды (составу и режимам экологических факторов) и место, где эти требования удовлетворяются, или вся совокупность множества биологических характеристик и физических параметров среды, определяющих условия существования того или иного вида, преобразование им энергии, обмен информацией и себе подобными.

Местообитания вида - это пространственно ограниченная совокупность условий абиотического и биотической среды, обеспечивающая весть цикл развития особей (или группы особой) одного вида.

Человек имеет свою, только ему присущую, экологическую нишу, т.е. совокупность требований к множеству экологических факторов, выработанную в процессе эволюции. Пространство, в котором локализована ниша человека, весьма ограничено. Как биологический вид, человек может обитать только в пределах суши экваториального пояса (тропики, субтропики), где и возникло семейство гоминид. По вертикали ниша простирается примерно на 3-3,5 км над уровнем моря. Благодаря названным выше специфическим (в первую очередь социальным) свойствам, человек расширил границы своего начального ареала (местообитание), расселился в высоких, средних и низких широтах, освоил глубины океана и космического пространства..

Экологическая ниша характеризует степень биологической специализации вида, место обитания организма это его «адрес». Экологическая ниша – это его «род занятий» или «стиль жизни», или «профессия». Экологическая специфичность видов подчеркивается аксиомой экологической адаптации. Каждый вид адаптирован к строго определенной, специфической для него совокупности условий существования экологической нише.

Виды организмов экологии индивидуальны, они имеют специфические экологические ниши. Сколько на земле видов живых организмов столько же экологических ниш. Организмы ведущие сходный образ жизни не живут в одних и тех же местах из-за межвидовой конкуренции.

Экологические ниши делят: специализированные и общие. Большинство видов растений и животных приспособлены к существованию в узком диапазоне климатических условий и иных характеристик окружающей среды, питания ограниченным набором растений или животных. Такие виды имеют специальную нишу, определяющую их место обитания в природной среде (гигантская панда). Видам с общими нишами характерна легкая приспособляемость к изменениям экологических факторов среды обитания. Они могут успешно существовать в разнообразных местах, питаться различной пищей и выдерживать резкие колебания природных условий. Общие экологические ниши имеют: мухи, тараканы, мыши, крысы, люди.

Виды имеющие общие экологические ниши имеют меньшую угрозу вымирания, чем имеющие специальные ниши

 

+++++

Источник вносящий в поверхностные или подземные воды, загрязняющий воду вещества, микроорганизмы или теплоту называется источником загрязнения.

Вещество вызывающее нарушение норм качества воды называется - загрязняющим веществом.

Микробное загрязнение вод происходит в результате поступления в водоемы патогенных организмов. В результате поступления теплоты возникает тепловое загрязнения вод.

Основная причина загрязнения поверхностных водных бассейнов - сброс в водоемы неочищенных или недостаточно очищенных сточных вод промышленными предприятиями коммунальных и сельских хозяйств.

Сточные воды - воды отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.

Загрязнения поступающие в сточные воды условно можно разделить на несколько групп.

По физическому состоянию:

1) нерастворимые

2) коллойдные

3)растворимые примеси.

Кроме того, делятся на: минеральные, органические, бактериальные и биологические.

Минеральные представлены частицами песком, глинистыми частицами, частицами руды, шлака, минеральных солей, растворами кислот, щелочей и т.д.

Органические загрязнения (ОЗ) подразделяются по происхождению на растительные и животные. Растительные ОЗ представляют собой остатки растений, плодов, овощей, злаков, растительного масла. Загрязнения животного происхождения - физиологические выделения людей и животных, остатки тканей животных и т.д.

Бактериальное и биологическое загрязнения свойственны, главным образом, бытовым сточным водам и стокам некоторых промышленных предприятий (бойни, кожевенные заводы, фабрики первичной обработки шерсти, меховые производства, биофабрики, предприятия микробиологической промышленности).

Бытовые сточные воды: органика 58%, минеральные вещества 42%.

 

Ксенобиотики

От греч. " xenos " - чужой, " bios " - жизнь, т.е. вещества чуждые природной среде окружающей живые организмы.

Примеры: фреоны, (не) органические пестициды, нефтепродукты, в природе практически не было свободных металлов до возникновения металлургии (метил-ртуть, соли кадмия).

Ряд веществ, присутствующих в природной среде не является ксенобиотиками, но их содержание в воде, атмосферном воздухе и почве резко повышено по сравнению с естественными концентрациями (озон, фенолы, диоксид углерода, соединения серы, азота, фосфора и т.д.). Если в биохимический цикл растительной и животной клетки попадают ксенобиотики или даже обычные для природной среды вещества, но в избыточном количестве, то метаболизм клетки нарушается, что имеет отрицательные последствия для организма. Иногда присутствие ксенобиотиков ведет к несовместимости среды жизнедеятельностью организма, что вызывает его заболевание вплоть до смертельного исхода.

Болезнями 20 века считают аллергические заболевания, связанные с поступлением ксенобиотиков в окружающую среду.

 

2. Углеводороды, их действия на организм человека.

Углеводороды: пентан, гексан, пары бензина и т.д. Обладают наркотическим действием. В малых концентрациях вызывают головокружение, при повышении - головная боль. При вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м³ возникают неприятные ощущения в горле, кашель, усиление головной боли.

 

3. Классические загрязнители атмосферного воздуха:

1. Взвешенные вещества (твердые).

2. Оксид углерода.

3. Диоксид серы.

4. Оксиды азота.

Оксид углерода: бесцветный не имеющий запаха газ. Воздействует на нервную и сердечно-сосудистую системы. Симптомы: появление головной боли, удушье. Возникает через 2-3 часа его пребывания в атмосфере содержащей 200-220 мг/м^3. При более высоких концентрациях: ощущения пульса в висках, головокружение.

Оксиды азота: NO, NO₂, N₂O₃, N₂O₅

NO₂ - диоксид азота, газ бурого цвета, не имеет запаха, ядовитый газ, раздражающе действующий на органы дыхания. Отравляющее действие оксидами азота начинается с легкого кашля. Кашель усиливается, появляется головная боль при повышении концентрации, может быть даже рвота. При контакте с влажной поверхностью слизистой оболочки оксида азота образуются кислоты: азотистая и азотная, в результате чего может наступить отек легких.

Диоксид серы: бесцветный газ с острым запахом. В концентрациях 20-30 мг/м³ создается неприятный вкус во рту. Диоксид серы раздражает слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Диоксид серы накапливается и в листьях, и в хвое. Если концентрация 0,23-0,32 мг/м³ сосна высыхает за 2-3 года, 0,5-1 мг/м³ у лиственных деревьев.

Атмосферная пыль. В атмосфере постоянно присутствует пыль различного происхождения и химического состава. При неполном сгорании топлива образуется сажа, которая представляет собой высокодисперсный нетоксичный порошок, на 90-95% состоящий из частиц углерода. Сажа обладает адсорционной способностью по отношению к тяжелым углеводородам, в том числе и к бензоперену. Все это делает сажу опасной для здоровья человека. При горении топлива образуется зола, которая также является источником атмосферной пыли. Дисперсный состав пыли определяет их проникающую способность в организм человека. Особую опасность представляет токсические тонко дисперсные пыли с размером частиц 0,3-10 микрон, которые могут легко проникнуть в органы дыхания.

 

4. Специфические загрязнители атмосферного воздуха

Углеводороды: пентан, гексан, пары бензина и т.д. Обладают наркотическим действием. В малых концентрациях вызывают головокружение, при повышении - головная боль. При вдыхании в течение 8 часов паров бензина в концентрации 600 мг/м³ возникают неприятные ощущения в горле, кашель, усиление головной боли.

Альдегиды: формальдегид - представитель альдегидов. Формальдегид - концераген, токсичное соединение. При вдыхании вызывают раздражение слизистых оболочек и дыхательных путей. При концентрациях 20-70 мг/м³ человек отмечает головную боль, слабость, потерю аппетита, бессонницу.

Соединения свинца: около 50% попадает через органы дыхания, через желудочно-кишечный тракт, через кожные покровы. Оказывают негативное влияние на систему крови и кроветворных органов, центральную нервную систему (нарушается синтез гемоглобина), дыхательные пути, мочеполовые органы, систему органов пищеварения, особенно опасны соединения свинца для детей дошкольного возраста. В крупных городах превышает естественный фон в 10⁴ раз.

 

Основные меры защиты атмосферы от загрязнителей (основные направления защиты).

Все направления защиты воздушного бассейна можно объединить в четыре основные группы:

1. Группа санитарно-технических мероприятий: сооружение сверхвысоких дымовых труб, установка газопыле очистного оборудования, герметизация технологического и транспортного оборудования.

2. Группа технологических мероприятий: создание новых технологий основанных на частично или полностью замкнутых циклах (малоотходные, безотходные, нанотехнологии), создание новых методов подготовки сырья очищающих его от примесей до вовлечения в производство, замена исходного сырья, замена сухих способов переработки пылящих материалов мокрыми, автоматизация производственных процессов.

3. Группа архитектурно-планировочных мероприятий: создание санитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий, оптимальное расположение промышленных предприятий с учетом розы ветров, вынос наиболее токсичных производств за черту города, рациональная планировка городской застройки (создание спальных районов), озеленение городов.

4. Группа контрольно-запретительных мероприятий: установление ПДК загрязнителей, ПДВ, запрещение производства отдельных токсичных продуктов, автоматизация контроля за выбросами.

 

10. Абиотическими факторами называют всю совокупность факторов неорганической среды, влияющих на жизнь и распространение животных и растений. Среди них различают: физические, химические, эдафические.

Физические факторы: источник - физическое состояние или явление.

Химические факторы: происходят от химического состава среды.

Эдафические факторы (почвенные): совокупность химических, физических и механических свойств почв оказывающих воздействие на организмы, живущие в них, так и на корневую систему растений.

Абиотические факторы классифицируют на:

- климатические: свет, температура, влажность, движение воздуха, давление;

- эдафогенные «эдафаг»: механический состав, влагоемкость, воздуха проницаемость, плотность;

- орографические: рельеф, высота над уровнем моря, экспозиция склона;

- химические: газовый состав воздуха, солевой состав воды, концентрация, кислотность, состав почвенных растворов;

11. Биотические факторы - совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на жизнедеятельность других, также на неживую среду обитания.

Биотические факторы классифицируют на:

- фитогенные: растительные организмы;

- зоогенные: животные;

- микробиогенные: вирусы, простейшие бактерии;

- антропогенные: деятельность человека.