- •Федеральное агентство по образованию
- •Воронежская государственная технологическая академия Кафедра промышленной экологии
- •По дисциплине «промышленная экология»
- •Часть 1
- •Введение. Промышленная экология — основа рационального природользования
- •Тема 1. Производственные процессы Иерархическая организация производственных процессов
- •Критерии оценки эффективности производства
- •Технологические системы (тс)
- •Структура и описание тс
- •Синтез и анализ тс
- •Сырьевая и энергетическая подсистемы тс
- •Тема 2. Рациональное использование атмосферного воздуха Анализ основных источников и загрязнителей атмосферы
- •Промышленные источники загрязнения воздушного бассейна
- •Основные промышленных методы очистки газовых выбросов
- •Очистки промышленных газов от твердых частиц и аэрозолей
- •Очистка топочных газов от диоксида серы
- •Очистка промышленных газов от оксидов азота
- •Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов
- •Очистка газовых выбросов от фторсоединений
- •Очистка газовых выбросов от хлорсоединений
- •Замкнутые газооборотные системы
- •Тема 3. Рациональное использование воды
- •Основные источники загрязнения природных вод
- •Состав и свойства сточных вод
- •Создание замкнутых водооборотных систем
- •Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем
- •Очистка сточных вод
- •Классификация методов
- •Восстановление диоксидом серы происходит по схеме
- •Очистка от органических веществ
- •Очистка от неорганических веществ
- •Тема 4. Переработка и использование отходов производства и потребления
- •Классификация отходов
- •Вторичные материальные ресурсы
- •Переработка твердых отходов
- •Физико-химические методы переработки
- •Уничтожение и переработка токсичных отходов
- •Сбор, переработка, обезвреживание и утилизация твёрдых бытовых отходов
- •Полигоны для твердых отходов
- •1 Лесозащитная полоса (зеленая зона); 2 промежуточный изолирующий слой;
- •3 Отходы; 4 укрывающий наружный слой растительного грунта;
- •5 Естественное или искусственное водоупорное основание (глина)
- •Компостирование твердых бытовых отходов
- •Тема 5. Безотходное или чистое производство — основа рационального природопользования Принципы создания безотходных производств
- •Создание принципиально новых и совершенствование действующих технологий
- •Создание ресурсо- и энергосберегающих производств
- •Кооперирование предприятий, создание территориально-производственных комплексов
- •Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой
- •Тема 7. Характерные экологические проблемы и пути их решения Хозяйственная деятельность человека
- •Рост народонаселения
- •Изменение состава атмосферы и климата
- •Загрязнение природных вод
- •Производство энергии
- •Сведение лесов
- •Истощение и загрязнение почвы
- •Пути решения экологических проблем
- •Формирование единых экологических норм развития промышленно развитых стран
- •Федеральное агентство по образованию
- •«Воронежская государственная технологическая академия» Кафедра промышленной экологии
- •По дисциплине «промышленная экология»
- •Часть 2
- •Тема 5. Безотходное или чистое производство — основа рационального природопользования Понятие безотходного или чистого производства
- •Создание принципиально новых и реконструкция существующих производств
- •Методологические принципы
- •Химические принципы
- •Технологические принципы
- •Организационные принципы
- •Алгоритм создания безотходных производств
- •Тема 6. Технологии основных промышленных производств Производство этилового и изопропилового спиртов
- •Синтез изопропанола
- •Охрана окружающей среды в производстве низших спиртов
- •Принципы в технологии гидратации низших олефинов в спирты
- •Производство стирола и бутадиена–1,3
- •Охрана окружающей среды в производстве ароматических углеводородов
- •Технология производство бутадиена–1,3 Получение бутадиена–1,3 дегидрированием н–бутенов
- •Получение бутадиена-1,3 одностадийным дегидрированием н-бутана
- •Производство этилбензола и изопропилбензола
- •Теоретические основы процессов алкилирования изопарафинов олефинами
- •Технология алкилирования ароматических углеводородов
- •Процессы окисления
- •Надкислоты получают действием пероксида водорода на кислоту
- •Производство фомальдегида
- •Производство уксусной кислоты
- •Производство циклогексанола
- •Производства акролеина и акриловой кислоты
- •Исходным сырьем для получения синильной кислоты служит метан
- •Наряду с основной реакцией протекают побочные
- •Обезвреживание отходящих газов в производстве нитрила акриловой кислоты
- •Производство оксида этилена окислением этилена
- •Принципы в технологии производства оксида этилена окислением этилена
- •Производство малеинового и фталевого ангидридов
- •Технология совместного синтеза стирола и оксида пропилена
- •Принципы в технологии совместного получения стирола и оксида пропилена
Изменение состава атмосферы и климата
Наиболее разрушительно из воздействий деятельности человека на сообщества — выделение загрязнителей. Загрязнение среды — одна из самых острых проблем. Вследствие деятельности человека, в атмосферу поступает углекислый газ СО2 и угарный газ СО, диоксид серы SO2, метан СН4, оксиды азота NO, NO2, N2O. Основной источник их поступления — это сжигание ископаемого топлива, выжигание лесов и выбросы промышленных предприятий. При использовании аэрозолей в атмосферу поступают хлорфторуглероды, в результате работы транспорта — углеводороды (бензпирен и др.).
За счет газов антропогенного происхождения образуются кислотные осадки и смог. Кислотные дожди большей частью наблюдаются в районах с развитой промышленностью.
В результате сложных химических реакций смеси газов (главным образом оксидов азота и углеводородов, содержащихся в выхлопных газах автомобилей), протекающих в нижних слоях атмосферы под действием солнечного света, образуются различные вещества, снижающие видимость, которые получили название смога. Одним из вредных компонентов смога является и озон О3, В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1∙10-8) повышается в 10 и более раз. Озон начинает оказывать вредное воздействие на легкие и слизистые оболочки человека и растительность. С антропогенными изменениями атмосферы связано и разрушение озонового слоя, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения.
Быстрыми темпами растет в атмосфере содержание диоксида углерода и метана. Эти газы обуславливают «парниковый эффект». Они пропускают солнечный свет, но частично задерживают тепловое излучение, испускаемое поверхностью Земли. За последние 100 лет концентрация в атмосфере СО2 выросла на 25 %, а метана — на 100 %. Это сопровождалось глобальным повышением температуры. Потепление может привести к интенсивному таянию ледников и повышению на 0,5-1,5 м уровня Мирового океана, при этом оказываются затопленными многие густонаселенные прибрежные районы.
Загрязнение природных вод
Человечество практически полностью зависит от поверхностных вод суши — рек и озер. Эта ничтожная часть водных ресурсов (0,016 %) подвергается наиболее интенсивному воздействию. Вода рек и озер покрывает потребности человечества в питьевой воде, используется на орошении в сельском хозяйстве, в промышленности, служит для охлаждения атомных и тепловых электростанций. На все виды водопользования тратится 2200 км3 воды в год. Потребление воды постоянно растет, и одна из опасностей — исчерпание ее запасов. Вторая опасность — загрязнение пресных водоемов. Загрязнение водоемов происходит не только отходами промышленного производства, но и попаданием с полей в водоемы органики, минеральных удобрений, пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве.
При разложении органики затрачивается кислород, в связи с этим его содержание в воде снижается, и многие животные гибнут. Минеральные удобрения вызывают бурное развитие водорослей, приводящее к ухудшению качества воды и исчезновению наиболее ценных видов рыб. Многие пестициды обладают высокой устойчивостью и накапливаются в тканях организмов.
Морские воды также подвергаются загрязнению. С реками и со стоками прибрежных промышленных и сельскохозяйственных предприятий ежегодно выносятся в моря миллионы тонн химических отходов. Из-за аварий танкеров и нефтедобывающих установок в океан попадает по разным источникам не менее 5 млн. тонн нефти в год, вызывая гибель многих водных животных, морских птиц. Опасения вызывают захоронения ядерных отходов на дне морей, затонувшие корабли с ядерными реакторами и ядерным оружием на борту. Наиболее значительные скопления таких источников находятся в Баренцовом, Карском и Японском морях. Более 20 лет военными использовались акватории вблизи Новой Земли и Кольского полуострова в качестве ядерной свалки.