Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3579

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
7.43 Mб
Скачать

Д.А. Коновалов Н.Н. Кожухов

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Учебное пособие

Воронеж 2017

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»

Д.А. Коновалов Н.Н. Кожухов

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2017

УДК 502.5:574(075.8) ББК 68.69я7

К 647

Коновалов Д.А. Экологическая безопасность: учеб. пособие / Д.А. Коновалов, Н.Н. Кожухов. - Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 193 с.

В учебном пособии рассмотрены подходы к разработке систем экологической безопасности энергетических предприятий для защиты атмосферы, гидросферы и литосферы. Отдельное внимание уделено ядерной безопасности и энергосбережению.

Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» (программа магистерской подготовки «Промышленная теплоэнергетика»), дисциплине «Экологическая безопасность».

Предназначено для магистров, может быть использовано при курсовом и дипломном проектировании, а также инженерными службами энергетических предприятий.

Табл. 9. Ил. 88. Библиогр.: 12 назв.

Рецензенты: кафедра атомных электростанций Международного института компьютерных технологий (г. Воронеж) (д-р техн. наук, проф. В.В. Шитов); д-р техн. наук, проф. Н.В. Мозговой

Коновалов Д.А., Кожухов Н.Н., 2017

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................

5

1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ КАК ОСНОВА

 

ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ..................

6

1.1. Понятие экологической безопасности предприятий.......

6

1.2. Последствия несоблюдения принципов

 

экологической безопасности............................................

8

1.3. Способы поддержания и создания условий для

 

экологической безопасности..........................................

27

2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АТМОСФЕРЫ .....

39

2.1. Аппараты сухой и мокрой очистки газа.........................

39

2.2. Электрофильтры.............................................................

45

2.3. Выбор технологии газоочистки......................................

51

2.4. Классификация способов газоочистки...........................

54

2.5. Абсорбционная очистка газов........................................

57

2.6. Адсорбционная очистка газов........................................

75

2.7. Конденсационная очистка и термоокисление ...............

91

2.8. Фильтры..........................................................................

98

3. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ГИДРОСФЕРЫ..

103

3.1. Источники загрязнения вод на ТЭС и АЭС.................

103

3.2. Основные направления использования воды на

 

ТЭС и классификация источников загрязнения..........

108

3.3. Системы оборотного водоснабжения...........................

114

3.4. Методы очистки сточных вод ТЭС..............................

118

3.5. Метантенки как эффективный способ для

 

переработки сточных вод.............................................

128

4.ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЛИТОСФЕРЫ.....

143

4.1. Классификация твердых отходов.................................

143

4.2. Утилизация твердых отходов ТЭЦ ..............................

145

3

 

4.3. Утилизация твердых отходов очистных

 

 

сооружений...................................................................

157

5.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ АЭС……………. 167

 

5.1. Классификация отходов АЭС.......................................

167

 

5.2. Очистка газов на АЭС ..................................................

171

 

5.3. Сбор и удаление отходов на АЭС................................

175

6.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ..............

180

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................

191

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....................................

192

4

ВВЕДЕНИЕ

Проблема экологической безопасности окружающей среды является одной из важнейших экологических, экономических и социальных задач, решение которой направлено в первую очередь на охрану здоровья нынешнего и будущих поколений людей, а также на обеспечение воспроизводства и рационального использования ресурсов. Для каждого предприятия важно пересмотреть свои позиции в плане использования техники и технологий. Использование современной техники и технологий должно быть направлено не только на улучшение показателей производимой продукции, но и обеспечивать экологическую безопасность окружающего мира. Это создание новых безотходных технологий, разработка совершенных многоступенчатых систем очистки воды и воздуха, эффективные системы утилизации загрязнителей, использование альтернативных источников энергии.

В данном учебном пособии рассмотрены вопросы экологической безопасности при работе энергетических установок (ТЭЦ, АЭС, котельные и пр.). Рассмотрены различные типы установок для очистки воздуха и газов от твердых частиц и туманов, принципы построения бессточных режимов водоснабжения, конструкции и расчет аппаратов для очистки сточных вод. Особое внимание уделено вопросам радиационной безопасности при работе АЭС. Подробно рассматриваются альтернативные источники энергии, использующиеся в России и промышленно развитых странах, позволяющие существенно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду.

Учебное пособие предназначено для студентов и магистров специальности «Промышленная теплоэнергетика» всех форм обучения, а также для разработки мероприятий по экологической безопасности инженерными службами промышленных предприятий.

5

1. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ КАК ОСНОВА ЭФФЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Понятие экологической безопасности предприятий

В современной литературе по экологии и защите окружающей среды до сих пор нет единого понятия, что же понимается под экологической безопасностью окружающей среды и промышленных предприятий. У каждого из исследователей данного направления есть свое понимание данного определения. Тем не менее, выявлены сходные подходы к определению и сформулировано обобщающее понятие.

Экологическая безопасность – одна из составляющих национальной безопасности, совокупность природных, социальных и других условий, обеспечивающих безопасную жизнь и деятельность проживающего (либо действующего) на данной территории населения и обеспечение устойчивого состояния биоценоза естественной экосистемы. Это также процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы, государства и всего человечества от реальных или потенциальных угроз, создаваемых антропогенным или естественным воздействием на окружающую среду.

Объектами экологической безопасности являются права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда или материальная основа государственного и общественного развития.

Критерием оценки экологической безопасности естественной экосистемы и её устойчивости является нерушимость естественного биотопа основного биоценоза и его способность к восстановлению при антропогенном воздействии.

Критерием оценки экологической безопасности

искусственной экосистемы является качество жизни и здоровья населения.

6

Политика экологической безопасности включает в себя целенаправленную деятельность государства, общественных организаций, юридических и физических лиц по обеспечению экологической безопасности.

Система экологической безопасности – совокупность законодательных, медицинских и биологических мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными нагрузками, а также естественными внешними нагрузками. Экологическая безопасность достигается системой мероприятий (прогнозирование, планирование, заблаговременная подготовка и осуществление комплекса профилактических мер), обеспечивающих минимальный уровень неблагоприятных воздействий природы и технологических процессов ее освоения на жизнедеятельность и здоровье людей при сохранении достаточных темпов развития промышленности, коммуникаций, сельского хозяйства.

Включает в себя:

Комплексную экологическую оценку территории в т.ч.:

-определение и оценку комплекса факторов экологической опасности, проявляющихся на данной территории;

-районирование территории по устойчивости к проявлению факторов экологической опасности;

-составление и ведение кадастра объектов воздействия на окружающую среду;

-составление кадастра природных ресурсов;

-определение антропогенной нагрузки;

-составление и ведение кадастра «загрязненных» площадей.

Экологический мониторинг, в т.ч.:

-нормирование воздействий на окружающую среду;

-контроль источников воздействия на окружающую

среду;

-контроль качества компонентов окружающей среды;

7

Управленческие решения, в т.ч.:

-формирование экологической политики;

-предупреждение проявления антропогенных факторов экологической опасности;

-минимизация последствий проявления природных факторов экологической опасности;

-разработка и совершенствование природоохранного законодательства и методов формирования экологического мировоззрения.

1.2.Последствия несоблюдения принципов экологической безопасности

Попробуем рассмотреть, к чему приводит несоблюдение принципов и политики экологической безопасности.

Во-первых, нарушается биоценоз естественной системы, т.е. возникает превалирование определенных видов растений, животных и микроорганизмов над другими. А это значит, что те, которые в меньшинстве просто со временем мигрируют на соседнюю территорию, где нет нарушения в биосфере либо просто исчезают.

Зачастую, источником такого нарушения является деятельность человека, в т.ч. промышленное воздействие. Нарушение биоценозов за счет естественных смещений происходит крайне редко и сильно растянуто во времени. Чаще это напоминает процесс саморегулирования в природной среде.

Во-вторых, это создает реальную угрозу обществу, а жизнедеятельность становится небезопасной. Это означает, что человек слишком активно ведет свою деятельность, при этом, особо не заботясь о последствиях, как своих, так и будущих поколений.

Типичным примером может являться строительство крупных ГЭС в середине 20-го столетия. С одной стороны, общество получило дешевую электроэнергию, что привело к бурному развитию промышленного производства, увеличение

8

занятости и благосостояния, при практически незначительных выбросах, загрязняющих окружающую среду. В тоже время в результате строительства исчезли тысячи гектар плодородной земли, лесов, которые ушли под воду в результате строительства плотин. Естественная экосистема в районах подобного строительства была практически полностью изменена. При этом со временем меняются климатические условия, что также не учитывалось при строительстве. Последствия ощущаются и до сих пор. Характерный пример это паводки в 2013 г. в Сибири и на Дальнем Востоке России.

Можно отметить, что при строительстве ГЭС, никто не задумывался о формировании экологической политики, а последствия паводка в 2013 году говорят о несовершенстве системы предупреждения и минимизации последствий проявлений природных факторов экологической опасности. Вложения в экологическую безопасность проекта были малы по сравнению со стоимостью самой гидроэлектростанции.

В настоящее время при строительстве современных предприятий тратится до 30% бюджета на разработку и внедрение систем экологической безопасности. При реконструкции и модернизации действующего производства подобные затраты могут составлять до 50% бюджета проекта.

Это серьезные затраты в масштабах любой страны и на первый взгляд видно, что проблема решена. Увы, нет. Далеко не каждое предприятие готово потратить огромные деньги на экологическую безопасность. Кого-то больше устраивает платить за загрязнение окружающей среды, а кто-то просто не платит. В Европе налоги и штрафы за негативное воздействие на окружающую среду, мягко говоря, несколько выше, чем в России, да и экологическое воспитание положительно сказывается.

Следующий пример – загрязнение окружающей среды отходами жизнедеятельности человека и промышленного производства. Проще говоря, проблема мусорных свалок и переработка отходов. Казалось бы, там, где выше плотность

9

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]