Экология как научная основа развития инженерной защиты природной среды

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Октября 2011 в 18:15, реферат

Описание работы

Экология наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Относится к числу фундаментальных (функциональных) подразделений биологии, исследующих фундаментальные свойства жизни надорганизменного уровня организации. Основной предмет экологии это изучение совокупности живых организмов, взаимодействующих друг с другом и образующих с окружающей средой некое единство (т.е. систему), в пределах которого осуществляется процесс трансформации энергии и органического вещества. Основная задача – изучения взаимодействия энергии и материи в экосистеме.

Содержание

1. Введение. 3
2. Предмет экологии. Экология как основа развития
инженерной защиты природной среды. 4-18
3. Заключение 19
Использованная литература. 20

Работа содержит 1 файл

экология.doc

— 99.50 Кб (Скачать)
 

      Допустимый уровень рационального воздействия на окружающую среду – это уровень, который не представляет опасности для здоровья человека, состояния животных, растений, их генетического фонда.

    Установлены также предельно допустимые уровни (ПДУ) воздействия шума, вибрации, магнитных полей и иных вредных физических воздействий.

    Допустимый  выброс или сброс – это максимальное количество загрязняющих веществ, которое  в единицу времени разрешается  выбрасывать данному конкретному  предприятию в атмосферу или  сбрасывать в водоем, не вызывая  при этом превышения в них предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и неблагоприятных экологических последствий.

    Основным  комплексным нормативом качества окружающей природной среды является допустимая норма антропогенной нагрузки.

    Допустимые  нормы антропогенной нагрузки на окружающую среду – это максимально возможные антропогенные воздействия на природные ресурсы или комплексы, не приводящие к нарушению устойчивости экологических систем.

    Пренебрежение основным экологически комплексным  нормативом в инженерно – хозяйственной практике чревато серьезными экологическими просчетами.

    При формировании территориально – производственным комплексом, развитии промышленности, строительства, реконструкции городов  и т.д. применение допустимые нормы  антропогенной нагрузки устанавливают предельную хозяйственную нагрузку на территориально природные комплексы.

    Для защиты воздушного бассейна от негативного  антропогенного воздействия в виде загрязнения его вредными веществами используют следующие меры:

    • экологизацию технологических процессов;
    • очистку газовых выбросов от вредных примесей;
    • рассеивание газовых выбросов в атмосфере;
    • устойчиво санитарно – защитных зон, архитектурно – планировочные решения и др.

    Наиболее  радикальная мера охраны воздушного бассейна от загрязнения – экологизация технологических процессов и в первую очередь создание замкнутых технологических циклов, безотходных и малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ.

    Экологизация  технологических процессов предусматривает, создание непрерывных технологических процессов производства, замену местных котельных установок на централизованное тепло, предварительное очищение топлива и сырья от вредных примесей, замену угля и мазута на природный газ, применение гидрообеспыливания, перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов и др. Все шире применяю частичную рециркуляцию, т.е. повторное использование отходящих газов.

    Учитывая  исключительную актуальность охраны атмосферного воздуха от загрязнения отработанными газами (ОГ) автомобилей, первоочередной проблемой является создание экологически «чистых» видов транспорта.

    Для очистки выбросов от аэрозолей в настоящее время применяют различные типы устройств в зависимости от степени запыленности воздуха, размеров твердых частиц и требуемого уровня очистки.

    Сухие пылеуловители  (циклоны, пылеосадительные камеры) предназначены для грубой механической очистки выбросов от крупной тяжелой пыли.

    Мокрые  пылеуловители (скрубберы, турбулентные, газопромыватели и др.) требуют подачи воды и работают по принципу осаждения частиц пыли на поверхность капель под действием сил инерции и броуновского движения. Наибольшее практическое применение получили скрубберы Вентури, которые обеспечивают 99% очистки от частиц размером более 2 мкм и, как все мокрые пылеуловители, незаменимы при очистке от пыли взрывоопасных и горячих газов.     

      Фильтры (тканевые, зернистые) способны задерживать мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм.

Электрофильтры  наиболее совершенный способ очистки газов от взвешенных в них частиц пыли размером до 0,01 мкм при высокой эффективности очистки газов (99,0 – 9,5%).
    Способы очистки выбросов от токсичных газо – и парообразных примесей (NO, NO2, SO2,  и др.) подразделяет на три основные группы: 1) поглощение примесей путем применения каталического превращения; 2) промывка выбросов растворителями примеси (абсорбционный метод) и 3) поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикропористой структурой (адсорбционный метод).
    С помощью каталичнского метода токсичные компоненты  промышленных выбросов превращают в вещества безвредные или менее вредные для окружающей среды путем введения в систему дополнительных веществ, называемых катализаторами.

    Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др. Этот метод позволяет извлекать вредные компоненты из промышленных выбросов с помощью адсорбентов – твердых тел с ультрамикропористой структурой (активированный уголь и глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола и др. вещества).

      Защита гидросферы 
    Важнейшая и наиболее сложная проблема –  защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматривается  следующие экозащитные мероприятия:
  • развитие  безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения;
  •  очистка  сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых  и др.);
  • закачка сточных  вод в глубокие водоносные горизонты;
  • очистка и  обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

    Главный загрязнитель поверхностных вод  – сточные воды, поэтому разработка и внедрение эффективность методов очистки сточных вод представляется весьма актуальной и экологически важной задачей. Наиболее действенным способом защиты поверхностных вод от загрязнения их сточными водами является разработка и внедрение безводной и безотходной технологии производства, начальным этапом которой является создание оборотного водоснабжения.

    При механической очистке из производственных сточных вод путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляются до 90% нерастворимых механических примесей различной степени дисперсности ( песок, глинистые частицы, окалину и др.), а из бытовых сточных вод – до 60%. Для этих целей применяют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте - и маслоловушками и другого вида уловителями либо выжигают. 

    Химические и физико-химические методы очистки наиболее эффективны для очистки производственных сточных вод.

    К основным химическим способам относят нейтрализацию и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором – различные окислители. С их помощью сточные воды освобождаются от токсичных и других компонентов.

    При физико-химической очистке  используются:

  • коагуляция – введение в сточные воды коагулянтов (солей, аммония, железа, меди, шламовых отходов и др.), для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются; 
  • сорбция – способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, силикагель, торф и др.) поглощать загрязнение. Методом сорбции возможно извлечение из сточных вод ценных растворимых веществ и последующая их утилизация;
  • Флотация – пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно – активные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой. 

    В последние годы активно разрабатывают  новые эффективные методы, способствующие экологизации процессов очистки  сточных вод:

    • электрохимические методы, основанные на процессах анодного окисления и катодного восстановления, электрокоагуляции и электрофлотации;
    • мембранные процессы очистки (ультрафильтры, электродиализ и др.);
    • магнитная обработка, позволяющая улучшить флотацию взвешенных частиц;
    • радиационная очистка воды, позволяющая в кратчайшие сроки подвергнуть загрязняющие вещества окислению, коагуляции и разложению;
    • озонирование, при котором в сточных водах не образуются вещества, отрицательно воздействующих на естественно биохимические процессы;
    • внедрение новых селективных типов сорбентов для избирательного выделения полезных компонентов из сточных вод с целью вторичного использования, и др.

    Известно  что значительную роль в заражении  водных объектов играют пестициды и  удобрения, смываемые поверхностным  стоком с сельскохозяйственных угодий. Для предотвращения попадания загрязняющих стоков в водоемы необходим комплекс мероприятий, включающих: 1) соблюдение норм и сроков внесения удобрений и ядохимикатов; 2) очаговую и ленточную обработку пестицидами вместо сплошной; 3) внесение удобрений в виде гранул и по возможности вместе с поливной водой; 4) замену ядохимикатов биологическими способами защиты растений, и т. д.

    Подземная гидросфера.

      Основные мероприятия по защите  подземных вод, проводимые в  настоящее время, заключаются  в предотвращении истощения запасов подземных вод и защите их от загрязнения. Как и для поверхностных вод, эта большая и сложная проблема может быть успешно решена лишь в неразрывной связи с охраной всей окружающей природной среды.

    Для борьбы с истощением запасов пресных подземных вод, пригодных для целей питьевого водоснабжения, предусматривают различные меры, в том числе: регулирование режима водоотбора подземных вод; более рациональное размещение водозаборов по площади; определение величины эксплуатационных запасов как предела их рационального использования; введение кранового режима эксплуатации самоизливающихся артезианских скважин.  

    Меры  борьбы с загрязнением подземных  вод подразделяют на: 1) профилактические и 2) специальные, задача которых –  локализовать или ликвидировать очаг загрязнения.

    Ликвидировать очаг загрязнения, т. е. извлечь из подземных  вод и горных пород загрязняющие вещества, весьма сложно, на это могут  уйти многие годы. Предотвратить загрязнение  подземных вод можно различными путями. Для этого совершенствуют методы очистки сточных вод, чтобы исключить попадание загрязненных стоков в подземные воды. Внедряют производства с бессточной технологией, тщательно экранируют чаши бассейнов с промышленными стоками, снижают опасные газодымовые выбросы на предприятиях, регламентируют использование пестицидом и удобрений не сельскохозяйственных работах и т.д.          

    Важнейшей мерой предупреждения загрязнения  подземных вод в районах водозаборов  является устройство вокруг них зон  санитарной охраны.

    Зоны санитарной охраны (ЗСО) – это территории вокруг водозаборов, создаваемые для исключения возможности загрязнения подземных вод. Состоят они из трех поясов. Первый пояс (зона строгого режима) включает территорию на расстоянии 30-50 м от водозабора. Здесь запрещается присутствие посторонних лиц и проведение каких – либо работ, не связанных с эксплуатацией водозабора. Второй пояс ЗСО предназначен для защиты водоносного горизонта от бактериальных (микробных) загрязнений, а третий – от химических загрязнений. Границы поясов определяются специальными расчетами На их территории запрещается размещение любых объектов, могущих вызвать химическое или бактериальное загрязнение (шламохранилища, животноводческие комплексы, птицефабрика и т. д.).

                  
 

         

    Защита  литосферы 

    Защита  почв (земель)

    Защита  почв от прогрессирующей деградации и необоснованных потерь – наиболее острая и экологическая проблема в земледелии, которая еще далеко от своего решения. 

Информация о работе Экология как научная основа развития инженерной защиты природной среды