Лекции по "Безопасности жизнедеятельности"

Из общих принципов  правового подхода к охране природы  следует, что все государства  должны иметь жесткое и одновременно разумное природоохранное законодательство, однако до сих пор у многих членов ООН такого законодательства нет. Например, в России до сих пор нет закона о возмещении вреда, причиненного здоровью людей неблагоприятными воздействиями окружающей среды, связанными с хозяйственной или другой деятельностью. Академик Н. Моисеев в обобщенной форме сложившуюся ситуацию обрисовал так: «Дальнейшее развитие цивилизации возможно только в условиях согласования стратегии природы и стратегии человека.

Решение экологических  задач на современном этапе должно реализовываться как в деятельности специальных государственных органов, так и всего общества. Целью такой деятельности является рациональное использование природных ресурсов, устранение загрязнения среды, экологическое обучение и воспитание всей общественности страны.

Правовая охрана окружающей природной среды заключается  в создании, обосновании и применении нормативных актов, которыми определяются как объекты охраны, так и меры по ее обеспечению. Это вопросы экологического права, регулирующего отношения между природой и обществом.

2. Природоохранное  законодательство

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов представляет собой сложную и многоплановую проблему. Решение ее сопряжено с регулированием взаимоотношений человека и природы, подчинением их определенной системе законоположений, инструкций и правил. В нашей стране такая система установлена в законодательном порядке.

Правовая охрана природы  представляет собой совокупность установленных  государством правовых норм и возникающих  в результате их реализации правоотношений, направленных на выполнение мероприятий по сохранению естественной среды, рациональному использованию природных ресурсов, оздоровлению окружающей человека жизненной среды в интересах настоящего и будущих поколений. Это система государственных мероприятий, закрепленных в праве и направленных на сохранение, восстановление и улучшение условий, необходимых для жизни людей и развития материального производства.

В систему правовой охраны природы России входят четыре группы юридических мероприятий.

Правовое регулирование  отношений по использованию, сохранению и возобновлению природных ресурсов.

Организация воспитания и обучения кадров, финансирование и материально-техническое обеспечение  природоохранных действий.

Государственный и общественный контроль за выполнением требований охраны природы.

Юридическая ответственность  правонарушителей.

В соответствии с экологическим  законодательством объектом правовой охраны выступает природная среда - объективная, существующая вне человека и независимо от его сознания реальность, служащая местом обитания, условием и средством его существования.

Имеется большое количество законоположений, определяющих правовое регулирование природоохранных  отношений. Совокупность природоохранных  норм и правовых актов, объединенных общностью объекта, предметов, принципов  и целей правовой охраны, в России образует природоохранное (экологическое) законодательство.

Источниками экологического права признаются нормативно-правовые акты, в которых содержатся правовые нормы, регулирующие правовые отношения. К ним относятся законы, указы, постановления и распоряжения, нормативные акты министерств и ведомств, законы и нормативно-правовые акты субъектов Российской Федерации.

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ

 

В воздух выбрасывается  колоссальное количество золы, пыли, оксидов серы, азота, углерода, а также много фосфора, фтора, мышьяка, ртути, селена, бора, радионуклидов и суперэкотоксикантов.

В промышленности и на транспорте воздух является важнейшим сырьем, необходимым главным образом для горения топлива, охлаждения и транспортирования отходов.

Главными  загрязнителями воздуха в промышленности являются: энергетика — 28,5%; цветная металлургия - 21,6%; черная металлургия — 15,2%; нефтедобыча — 7,9%; нефтепереработка — 5,1 %, на все остальные отрасли приходится 21,7%.

Несмотря  на то, что в России резко сократилось производство, средняя концентрация оксидов азота и сероуглерода в воздухе превышает ПДК, а формальдегида и бенза-пирена — 2 ПДК. В восьми городах страны (в том числе и в Москве) разовые выбросы NO_X, SO₂ и фенола превышают 10 ПДК.

Проблема  очистки дымовых газов предприятий является двуединой: с одной стороны — это защита здоровья человека (по некоторым данным, причина 25% смертей — отравленная атмосфера), с другой — возможность возврата в производство ценных веществ. Так, из одной тонны пыли, попадающей э воздух при плавке меди, можно извлечь 100 кг меди.

Установка котлов утилизаторов в Норильске заинтересовала в первую очередь технологов, а затем энергетиков, потому что такие котлы, в том числе котлы-утилизаторы туннельного типа, являются отстойниками пылевыноса из печей, в котором содержится большое количество ценных металлов.

Газовые выбросы  бывают твердыми, жидкими, газообразными, непрерывными, периодическими и залповыми, организованными и неорганизованными. Наиболее опасными являются неорганизованные выбросы, которые возникают яри разгерметизации оборудования, а также из-за отсутствия или неудовлетворительной работы газопылеочистных аппаратов.

Источники загрязнения атмосферы  классифицируются следующим образом: 

по назначению — технологические и вентиляционные выбросы;

по режиму работы — непрерывного действия, периодические 
или залповые; 

по месту  расположения — высокие (трубы), низкие, наземные;

по геометрической форме — точечные и линейные;

по  дальности распространения выброса  (например, из космоса видны многокилометровые желтые «лисьи хвосты» от предприятий, производящих аммиак).

Работа  по снижению вредных выбросов в атмосферу  ведется в двух направлениях: собственно очистка дымовых газов и устранение (по возможности) причин образования вредных выбросов. Например, в энергетике при совершенствований топочных процессов применяют целый ряд средств для снижения образования оксидов серы и азота при сжигании топлива.

Методы очистки газовых выбросов классифицируются следующим образом:

по виду загрязнения — от пылевыноса, тумана и брызг, от газообразных и парообразных примесей;

по процессу очистки — механические (пылеосадительные камеры, циклоны, фильтры, мокрые пылеуловители, электрофильтры) и физико-химические (абсорберы, адсорберы, каталитические реакторы, печи).

 

Механические  методы очистки газов

Наиболее  простыми в изготовлении и эксплуатации являются пылеотстойники (рис. 2).

Поток запыленного  газа поступает в отстойник и  ударяется о верхнюю перегородку, при этом крупные частицы оседают в первом бункере. Затем направление потоков газов изменяется. Они минуют нижнюю перегородку и снова изменяют направление, при этом в средний бункер оседают частицы меньших размеров. Далее газы снова направляются вверх, и весь процесс повторяется.

Пылеотстойники  имеют низкую степень улавливания (около 58%), они материалоемки и для их размещения требуются значительные производственные площади.

Эффективность механических методов зависит от размера частиц пылевыноса. Легче всего удаляются тяжелые частицы, диаметром болев 40 мкм, трудите всего — частицы размером менее 5 мкм.

Для увеличения эффективности пылеулавливания  применяют циклоны, в конструкции которых предусмотрено использование центробежного эффекта (рис.3)

,

Подача запыленного  газа осуществляется в верхнюю часть корпуса циклона по касательной. Поток газа закручивается, поступает вниз, затем изменяет направление движения и через центральную трубу уходит вверх. При этом за счет изменения направления движения  потока частицы пыли от 5 до 40 мкм попадают в бункер, откуда пыль регулярно удаляется и (по возможности) используется в производстве

Общая степень улавливания  циклона составляет 65%. Затраты на материал для изготовления циклона меньше, чем для пылеотстойников.

.

При этом следует  иметь в виду, что чем меньше диаметр аппарата, тем больше степень закручивания потока и, следовательно, тем выше эффективность циклона.

При больших  расходах газа циклоны объединяют в  мультициклоны. Для более эффективной очистки газы в циклон подаются под давлением, для чего необходимо расходовать электрическую энергию. Радикальным средством очистки газов от пыли являются фильтры различной конструкции. Они просты в эксплуатации, но требуют затрат энергии на преодоление сопротивления фильтрующего элемента (ткани, слоя зернистых материалов, перфорированных перегородок). Диаметр улавливаемых частиц зависит от размера ячейки фильтра. Степень очистки в нем даже от мелких частиц (менее 5 мкм) очень высокая (до 99,7%). При эксплуатации фильтра нужно постоянно проводить его очистку от налипшей пыли. Тканые рукавные фильтры для очистки газов с высокой температурой не применяются.

Мокрые пылеуловители — скрубберы (рис. 4) — имеют высокую степень очистки (98,5%), однако для их работы необходимо использовать воду. После загрязнения воды в мокрых пылеуловителях ее требуется очищать. При выборе тех или иных аппаратов необходимо учитывать все экономические затраты.

В скруббер запыленные газы подаются снизу. Поднимаясь, они встречаются с каплями орошающей воды, при этом частицы пыли прилипают к каплям, осаждаются в бункер скруббера и в виде шлама направляются на доочистку и использование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очищенные газы удаляются из аппарата сверху. В качестве орошающего агента в скруббер может подаваться химический реагент (например, известковое молоко). В этом случае в аппарате будет происходить и химическая очистка газов. В скруббере возможны потери воды (брызги, вода из шлама и за счет утечек). Эффективность улавливания мелких частиц (до 5 мкм) в этом аппарате составляет 90%. Вода используется также в газопромывателях, пенных пылеуловителях и в скрубберах Вентури.

Электрофильтры  применяются в основном на ТЭЦ  при большом расходе уходящих газов и при высокой их температуре (450°С). Работа электрофильтров основана на ионизации молекул электрическим разрядом. Под действием разряда пылинки осаждаются на коронирующем электроде. Степень очистки газов в электрофильтре составляет 97%. Преимуществами электрофильтров являются их способность очищать газы от мелких частиц (от 0,2 мкм) и отказ от водопотребления, а недостатками — значительный расход электроэнергии, необходимость чистить коронирующие электроды с помощью встряхивающих устройств, а также высокие требования к технике безопасности. Для более эффективной очистки газов от пыли и ее рекуперации можно применять комбинированные методы. Туманы из газов удаляются с помощью фильтров или мокрых электрофильтров.

Физико-химические методы очистки газов

Абсорберы чаще всего представляют собой скрубберы, в которые подается не вода, а жидкий реагент. В абсорберах в отличие от обычных скрубберов имеется насадка для увеличения площади поверхности контакта кипения жидкости и газов. В них происходит механическая и главным образом химическая очистка газов от таких вредных выбросов, как оксиды азота, серы, угля, а также от сероуглерода и меркаптанов.

Очистка газов  от оксидов азота. Оксиды азота абсорбируются водой, во время чего происходят следующие реакции:

3NO₂ + Н₂О = 2HNO₃ + NO; 2NO₂+ ICO₃ = NaNO₃ + CO₂.

После улавливания оксидов азота загрязненная вода проходит очистку (например, с помощью нейтрализации).

Очистка газов  от оксидов серы. В промышленности наибольшее применение нашли методы очистки газов от оксидов серы с помощью извести (Са(ОН)₂) и известняка (СаСО₃). Простейшая схема очистки газа от SO, приведена на рис. 5

В результате ряда превращений в ходе химических реакций с водой, известью или известняком SO₂ превращается в нейтральный в экологическом отношении гипс (CaSO₄^-2H₂O), который используется в строительстве.

При очистке  газов от сероводорода используют различные  абсорбенты (FeGOu, AI2CO3 и др.)- При этом следует иметь в виду, что очистка газов от H₂S (и сероуглерода CS₂) вызывает интенсивную коррозию металла труб и аппаратов.

Очистка газов  от соединений фтора и хлора производится с помощью солей аммония и растворов щелочей.

Адсорбционная очистка газов протекает при  их контакте с твердыми веществами (адсорбентами). Расход газов при этом не должен быть большим. Адсорбционная очистка может проводиться при повышенных температурах. Основными адсорбентами являются алюмогель, цеолиты и иониты. Наиболее эффективны методы адсорбционной очистки газов от растворителей, фенола, этанола, NO_X, SO₂₎ фтора, хлора, сероводорода, ртути (с использованием марганцевой руды).