
- •Лекция № 1(2ч) Введение в промышленную экологию
- •1. Формирование техногенной среды. Ресурсный цикл (техногенный круговорот веществ).
- •2. Предмет и задачи промышленной экологии
- •3. Классификация отходов производства
- •4. Виды загрязнений и их воздействие на организм человека, а также на состояние окружающей среды
- •5. Механизмы регулирования воздействия на окружающую среду.
- •Лекция №3 (4ч). Промышленная и санитарная очистка газовоздушных выбросов
- •1. Естественный состав и основные виды техногенных загрязнений атмосферы (аэродисперсные системы, газы, пары).
- •2. Поступление загрязняющих веществ в атмосферу Мордовии
- •Основы газоочистки.
- •2. Пылеулавливающее оборудование.
- •Очистка газовоздушных выбросов.
- •Обезвреживание газовоздушных выбросов.
- •Лекция №4 (2ч). Обработка твердых отходов
- •1. Компостирование.
- •2. Твердофазная анаэробная ферментация.
- •3. Свалки и полигоны твердых бытовых отходов (тбо).
- •Лекция № 5 (2ч) Биоремедиация загрязненных почв и грунтов
- •1. Ремедиация загрязненных почв in situ.
- •2. Обработка удаленных почв и грунтов
- •2.Химический состав воды и его роль.
- •3. Основные источники загрязнения природных вод.
- •2.Показатели загрязненности сточных вод.
- •3. Основные принципы водопотребления и водоотведения предприятий
- •4. Нормирование водопотребления и водоотведения предприятий
- •4. Основные пути сокращения водопотребления и водоотведения промышленных предприятий
- •Классификация методов очистки
- •Механические (гидромеханические) методы очистки
- •1. Классификация методов очистки
- •Механическая(гидромеханическая очистка).
- •Лекция 9 (2ч). Химическая очистка сточных вод
- •2. Нейтрализация
- •Для определения высоты слоя, суточного расхода и соотношения между высотой и шириной фильтра пользуются специальными формулами.
- •2 Окисление:
- •3. Электрохимическое и радиационное окисление
- •2. Сорбция. Физико-химическая природа сорбции. Сорбенты. Устройство и принцип действия сорбентов.
- •3. Флотация. Физико-химическая природа флотации. Устройство и принцип действия флотаторов.
- •4. Экстракция. Экстрагенты. Физико-химическая природа экстракции. Технологические схемы экстракционных установок очистки стоков.
- •5.Ионообменная очистка. Ионообменники. Физико-химическая природа ионного обмена. Технологическая схема ионообменной очистки.
- •6. Очистка сточных вод методами электродиализа, эвапорации, азеотропной ректификации, термоокисления, выпаривания, кристаллизации.
- •Лекция 11 (4ч). Биологическая аэробная очистка сточных вод. «Биологическая аэробная очистка сточных вод. Основные узлы и технологическая схема». (4ч).
- •2. Механизмы биологического окисления.
- •3. Влияние различных факторов на эффективность биологической аэробной очистки.
- •4. Основные узлы сооружений аэробной биологической очистки
- •Принципиальная схем очистных сооружений
- •Лекция 12. Биологическая анаэробная очистка сточных вод (6ч).
- •Стадии метанового брожения: гидролиз, кислотогенная, ацетогенная и метаногенная.
- •2.2. Стадия гидролиза
- •2.3. Кислотогенная стадия
- •2.4. Ацетогенная стадия
- •1.5. Метаногенная стадия
- •Влияние физико-химических параметров стоков на эффективность анаэробной и биологической очистки.
- •3.1. Фазовый и химический состав загрязнений
- •3.2. Концентрация загрязнений
- •3.3. РН и буферные свойства сточных вод
- •3.4. Температурный режим
- •3.5 Биогенные элементы
- •3.6. Ингибиторы и токсичные вещества
- •3.7. Другие факторы
- •К онтактный реактор
- •4.2. Реакторы с прикрепленной биомассой
- •Лекция 13 (2ч). Методы обеззараживания и опреснения воды.
- •1.Обеззараживание воды.
- •2.Опреснение воды.
- •1.Обеззараживание воды.
- •2.Опреснение воды.
2. Предмет и задачи промышленной экологии
В настоящее время человечество переживает сложнейший этап своей биографии. Нависла угроза существованию разумной жизни на нашей планете, сохранить ее — главная задача и проблема всего общества на ближайшее время. Для решения этой проблемы человечество должно объединить все свои интеллектуальные и экономические усилия.
Решение проблемы выживания и сохранения среды вызвало к жизни новую межотраслевую область знания – общую экологию, которая анализирует и синтезирует все известные общенаучные, естествоведческие и социологические сведения с целью выявления закономерностей взаимосвязи природы и общества, природы и человека, природы и человечества, оценки состояния здоровья природной среды, прогнозирования ее изменений, выработки каких-то конкретных решений по регулированию и оптимизации взаимодействия между человеческой цивилизацией и природой, а самое главное - на современном этапе эта наука призвана определить стратегию дальнейшего движения прогресса нашей цивилизации.
В рамках общей экологии со временем выделились и самостоятельно существуют такие направления, как почвенная и сельскохозяйственная экология, экология растений, экология животных, экология человека и др. Современное состояние и направления развития общей экологии можно представить следующим образом
Рис. 2. Структура современной экологии
Из приведенной схемы видно, что одним из направлений развития общей экологии является промышленная (инженерная) экология.
Современная промышленная экология - это самостоятельная наука, изучающая влияние промышленной деятельности на биосферу и ее эволюцию в техносферу, а также определяющая пути достаточно безболезненного для человеческой цивилизации перехода техносферы в ноосферу.
Методической основой курса промышленной экологии является научный анализ экологической характеристики производства (технологического процесса, аппаратурного оформления, сырьевых и вспомогательных материалов, их возможного воздействия на окружающую среду). На основе детального анализа проводится оценка реального воздействия производства (производственных комплексов) на биосферу, дается прогноз состояния окружающей среды и намечаются мероприятия по минимизации влияния объектов хозяйственной деятельности на природу.
Знания, накопленные в рамках промышленной экологии, позволяют сделать вывод о том, что возврат к дотехногенной биосфере невозможен. Человечество, если оно надеется сохраниться на планете и жить в достаточно комфортных условиях, неизбежно должно идти вперед от изуродованной его руками техносферы к преобразованной его мыслью и осознанными желаниями ноосфере. В этой связи неимоверно возрастает роль промышленной экологии как науки, способной разработать стратегию и тактику этого перехода.
3. Классификация отходов производства
По химической природе отходы – это смеси веществ сложного качественного и количественного состава, обладающие различными физическими, химическими, физико-химическими свойствами. При попадании в биосферу вещества, входящие в состав материальных отходов, накапливаются в природных средах или химически взаимодействуют с компонентами атмосферы, гидросферы, литосферы, живыми организмами. В результате накапливания и (или) взаимодействия компонент отходов с компонентами биосферы изменяется химический состав среды обитания живых организмов, что вызывает их адаптацию к новым условиям или гибель.
Живые организмы могут оказаться в зоне воздействия энергетических «отходов» производства - тепловых потоков, шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных полей, ионизирующих излучений. Энергетические «отходы» производства представляют собой энергетические загрязнения биосферы. По расчетам полезное использование энергетических ресурсов мира составляет 25%. Остальные 75% теряются по ходу энергетического потока от добычи энергетического сырья до его конечного использования и, попадая в биосферу, нарушают естественные процессы энергообмена в экосистемах. Энергетические загрязнения биосферы изменяют физические параметры среды обитания живых организмов, что также вызывает их адаптацию к новым условиям или гибель.
С точки зрения эколога отходы производства – это материальные и энергетические загрязнения биосферы, которые можно разделить на три группы, в зависимости от характера их воздействия на биоту:
группа - вещества (индивидуальные или смеси), не утилизируемые живыми организмами, вызывающие их угнетение и гибель при любых, даже очень малых, концентрациях в природных средах (токсичные отходы, ксенобиотики);
группа - вещества, частично утилизируемые живыми организмами биосферы в определенном интервале концентраций, но вызывающие угнетение и гибель организмов вне этого интервала концентраций (условно нетоксичные отходы);
группа - энергетические отходы, вызывающие изменение физических параметров среды обитания или непосредственно воздействующие на живые организмы.
Особую опасность для биоты представляют аварии и аварийные выбросы промышленных предприятий. При аварии имеет место процесс разрушительного высвобождения собственного энергозапаса предприятия, в результате чего сырье, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, технологическое оборудование вовлекаются в аварийный процесс, создают поражающие факторы для окружающей среды, населения, самого предприятия и соседних промышленных и бытовых объектов. Аварии на промышленных предприятиях сопровождаются пожарами, взрывами, выбросами токсичных веществ. Резко изменяются параметры среды обитания живых организмов. Это приводит к нарушению равновесий и потере устойчивости экосистемы, находящейся в зоне воздействия поражающих факторов.