
- •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. Поступление загрязняющих веществ в атмосферу Мордовии
В последние годы по Республике Мордовия наблюдается увеличение выпуска продукции большинством сфер народного хозяйства, с чем тесно связано соответственно и увеличение объемов загрязнений, поступающих в воздушный бассейн, водные объекты и почвы.
За пять лет 1997-2001 гг. объемы выбрасываемых загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников и автотранспорта Республики Мордовия увеличивались из года в год. Забор вод на хозбытовое и производственно-техническое снабжение снижался постоянно. Сбросы загрязненных сточных вод изменялись незначительно, а в последние три года снижались. Одной из проблем остается хранение, обезвреживание утилизация и переработка отходов производства и потребления, объемы образования которых увеличиваются, а переработка и обезвреживание остается на уровне 8-10 тыс. тонн в год.
Валовый выброс вредных веществ от стационарных источников в атмосферу по республике уменьшился по сравнению с 2000 г. на 6.4 % и составил 56,214 тыс. тонн.
В промышленности республики объемы выбросов загрязняющих веществ уменьшились на 6,8 % и составили 46,54 тыс. тонн, или 82,8 % от всех выбросов стационарных источников Наибольший вклад в загрязнение атмосферы из отраслей промышленности внесли предприятия топливно-энергетического комплекса - 47,7% и производства строительных материалов 47,0 % .В строительной индустрии увеличение выбросов по сравнению с 2000 годом произошло на 1.5 %, что связано с увеличением выпуска цементной продукции. В остальных отраслях промышленности выбросы изменились незначительно. По массе выбросов в выбросах отраслей промышленности преобладают метан - 34,8 %, пыль цементная - 38,2 %, окислы азота - 11,9 %, диоксид серы - 6.2 %, окись углерода - 5,7 %, летучие органические соединения - 2,3 % и прочие неорганические газообразные и жидкие лишь 0,1 %. Процент улова вредных веществ в отраслях промышленности составил 87,3 %, в том числе твердых -95,0 % наибольшее количество которых приходится на производство строительных материалов.
Поверхностные и подземные воды на территории Мордовии имеют преимущественно атмосферное питание и вследствие этого их химический состав в значительной степени зависит от состояния атмосферы. По литературным данным [Пронин и др., 1994, 1995], талые воды на территории Русской равнины по сравнению с поверхностными и подземными значительно обогащены нитрит- и аммоний-ионами и различными тяжелыми металлами. Определение количества тяжелых металлов в снеговом покрове, выполненное при эколого-геохимических исследованиях [Пронин и др., 1994, 1995], показало, что основная их часть растворяется в талой воде. Находясь в миграционно-подвижной форме, они способны быстро проникать в поверхностные и подземные воды, пищевую цепь и организм человека.
Чистота атмосферного воздуха в значительной мере определяется уровнем развития производства и совершенством природоохранной деятельности. В развитых индустриальных странах уровень очистки промышленных выбросов весьма высок и составляет, например, в ФРГ и Японии 70-75 %, а на отдельных объектах - 96 %. На территории Республики Мордовия объем улавливаемых загрязняющих веществ обычно не превышает 50 %, за исключением Чамзинского, Лямбирского, Болыиеигнатовского, Большеберезниковского и Кадошкинского районов.
В последнее десятилетие XX в, на территории Мордовии отмечается некоторое сокращение выбросов загрязняющих веществ. В 1997 г их общий объем составил 105 786 т, в том числе от стационарных источников - 47 371 т (45 % от всего объема выбросов) и передвижных - 58 415 т (55 %). Сокращение выбросов от стационарных источников на 45 %, а от передвижных - на 36 % объясняется развитием экономического кризиса.
В выбросах стационарных источников на территории республики преобладают: пыль неорганическая, зола, диоксид серы, окислы углерода и азота.
Очень опасным в структуре выбросов является диоксид серы, который при определенных природных условиях способствует образованию так называемых кислотных дождей, что приводит к существенному подкислению поверхностных вод. Поступление диоксида серы, а также оксидов азота вызывает более интенсивный переход некоторых металлов в растворимые формы в почвах и водных объектах. Среди других химических веществ, выбрасываемых в атмосферу, наиболее опасными являются тяжелые металлы (табл. 2).
Следует учитывать, что значительное количество тяжелых металлов содержится в неорганической пыли, саже, золе и пр. Состав и концентрация химических элементов в пыли зависит от типа производства.
Пыль предприятий полиграфической промышленности содержит аномальные концентрации свинца, цинка и олова. Минеральные удобрения, применяемые в сельском хозяйстве, обогащены стронцием, иттрием, иттербием, оловом и кадмием. Жилищно-коммунальное хозяйство выбрасывает в атмосферу, прежде всего газообразные и жидкие вещества, преимущественно окись углерода, окислы азота, метан.
Таблица 2. Объемы выбросов тяжелых металлов на территории Мордовии, кг
Тяжелые металлы и их соединения
|
1990 г.
|
1994 г.
|
1997г.
|
Свинец
|
49,832
|
2,970
|
0,489
|
Кадмий
|
0,001
|
0,003
|
0,003
|
Окислы ванадия
|
36,268
|
11,410
|
9,432
|
Хром
|
1,895
|
0,611
|
0,565
|
Хлорид бария
|
0,658
|
0,083
|
0,025
|
Марганец
|
11,518
|
3,186
|
2,554
|
Медь
|
0,000
|
0,003
|
0,027
|
Никель
|
0,136
|
0,106
|
0,085
|
Цинк
|
1,091
|
3,862
|
1,775
|
Окислы железа
|
8,850
|
14,155
|
16,647
|
Ртуть металлическая
|
0,018
|
0,006
|
0,008
|
Среди передвижных источников загрязнения ведущая роль принадлежит автотранспорту. В его выбросах содержатся свинец, медь, никель и хром. Пыль, образующаяся при истирании шин, обогащена цинком и кадмием. Наиболее вредными веществами в выбросах автотранспорта являются оксид углерода (0,5-10,0 % объемов выбросов), оксид азота (до 0,8 %), несгоревшие углеводороды (0,2-3,0 %). Кроме того, в течение одного года автомобиль выбрасывает в среднем около 1 кг свинца [Сает и др., 1990].
Для территории Мордовии характерна неравномерность в размещении крупных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
Практически на три района - Чамзинский, Торбеевский и Октябрьский - приходится более 70 % всех выбросов от стационарных источников.
Наиболее высоким содержанием веществ, относящихся к первому и второму классам опасности, характеризуются выбросы в городах Саранске, Рузаевке, Инсарском, Торбеевском, Краснослободском, Чамзинском и Кочкуров-ском районах.