Методические рекомендации по практическим (семинарским) занятиям по дисциплине «Экология и инженерная защита окружающей среды»

Вариант № 3

11)К объектам инфраструктуры ВВТ, представляющим потенциальную экологическую опасность для человека и ОС относятся: а) судовые ходы, обозначенные навигационными знаками судоходной обстановки или иным способом и средства навигационного оборудования; б) перегрузочные комплексы, пассажирские терминалы, оградительные, берегоукрепительные гидротехнические сооружения портов; в) причалы и портовые причальные сооружения; г) все вышеперечисленное.

12)Судовое (корабельное) электрооборудование и средства автоматики; электрооборудование и средства автоматики дизельных и атомных электростанций, газо–турбокомпрессорных установок являются объектами профессиональной деятельности, связанными с опасностью, применительно к специальности: а) эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики; б) эксплуатация судовых энергетических установок; в) строительство (в части ВТ); г) судовождение.

13)В соответствии с Дополнением к Приложению II к конвенции МАР- ПОЛ-73/78 «Руководство по классификации ВЖВ» все ВЖВ, перевозимые на судах наливом, по степени вредности для морской среды делятся на следующие категории: а) с чрезвычайно высокой (А), с высокой (В), со средней (С) и с низкой (D) степенью вредности; б) с высокой (А), со средней (В) и с низкой (С) степенью вредности; в) с высокой (А), с умеренной (В) и с низкой (С) степенью вредности; г) чрезвычайно вредные ЖВ, вредные ЖВ, маловредные ЖВ.

14)При посадке судна на мель, столкновении судов, разрыве соединительных шлангов в процессе грузовых операций на танкерах, бункеровке судов топливом и смазочными материалами происходит: а) аварийное загрязнение; б) случайное загрязнение; в) незначительное загрязнение; г) опасное загрязнение.

15)Для оценки загрязнения ОС отработавшими газами ДВС рекомендуется производить отбор проб: а) во время стоянки в порту под грузовыми операциями и без грузовых операций; б) при маневрировании, подходе к порту и выходе из порта, при проходе через каналы и проливы; в) на полном ходу при эксплуатационной мощности главного двигателя; г) на всех перечисленных режимах.

Вариант № 4

16)Содержащиеся в ОГ химические соединения принято разделять на шесть групп: а) по степени и характеру опасного воздействия на человеческий организм; б) по свойствам и структуре; в) по массовой доле в выбросах ОГ; г) по объёму выброса.

17)По роду своей деятельности водный транспорт является в первую очередь крупным: а) водопотребителем; б) водорасходователем; в) водопользователем; г) водозагрязнителем.

18)В ряде руководящих документов и нормативных актов, регламентирующих непосредственную эксплуатацию судов, определено, что в число средств защиты экипажей судов от вредных факторов судовой среды входят: а)

21

средства защиты от шума и вибрации; б) средства защиты от ЭМИ РЧ; в) средства защиты от инфракрасного излучения; г) средства защиты от ионизирующего излучения.

19)Биологическое загрязнение возникает при поступлении в ОС с предприятий водного транспорта: а) подсланевых вод; б) производственных сточных вод; в) бытовых (хоз-фекальных) сточных вод; г) атмосферных сточных вод.

20)Сброс мусора и любых материалов, подпадающих под действие Приложения V МАРПОЛ-73/78, со всех судов, ошвартованных от плавучих плат-

форм или находящихся от них в пределах: а) 300 метров; б) 500 метров; в) 700 метров; 1000 метров.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 5 Тема: Экологические особенности инженерной защиты окружающей среды Продолжительность 2 ч

1.Краткие теоретические материалы по теме занятия

Впроцессе бытовой и производственной деятельности человеческое общество неизбежно влияет на ОС, которая немедленно или через определенный промежуток времени реагирует на это влияние и оказывает обратное положительное, а чаще отрицательное действие. Главная причина загрязнения биосферы - это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья, которые приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости защиты всех природных сфер.

Всвязи с этим, в дальнейшем необходимо внедрение технологических процессов, дающих минимальные выбросы, при которых самоочищающаяся способность природы в достаточной степени будет препятствовать возникновению необратимых экологических изменений.

Теоретическая и практическая проработка этих важнейших технологических процессов в целях сохранения чистой биосферы осуществляется в рамках экологии, её раздела – инженерная защита ОС.

Инженерная защита ОС (она же экологическая инженерия, инженерная экология, природоохранная инженерия) — совокупность научных и инженерных принципов по улучшению природной среды, обеспечивающих чистую воду, воздух и землю для обитания человека и других организмов, а также по очистке загрязненных участков.

Основными направлениями инженерной защиты ОС от загрязнения и других видов антропогенных воздействий являются внедрение ресурсной технологии, биотехнологий, утилизации и детоксикации отходов, а главное - экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех

22

видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

На практике предотвращение загрязнения ОС осуществляется путем проведения следующих мероприятий:

-инженерные мероприятия, снижающие выбросы загрязняющих веществ;

-мероприятия, позволяющие снизить степень распространения загрязняющих веществ в ОС.

Основные направления инженерной защиты ОС от загрязнения и других видов антропогенных воздействий — внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное — экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с ОС в естественные циклы круговорота веществ.

Существуют два основных направления природоохранной деятельности предприятий.

Первое направление— очистка вредных выбросов и сбросов. Этот путь, по большому счету, малоэффективен, так как с его помощью далеко не всегда удается полностью прекратить поступление вредных веществ в биосферу. К тому же сокращение уровня загрязнения одного компонента ОС ведет к усилению загрязнения другого. Использование очистных сооружений, даже самых эффективных, сокращает уровень загрязнения ОС, однако не решает этой проблемы полностью, поскольку в процессе функционирования этих установок тоже вырабатываются отходы, хотя и в меньшем объеме, но, как правило, с повышенной концентрацией вредных веществ. Работа большей части очистных сооружений требует значительных энергетических затрат, что, в свою очередь, тоже небезопасно для ОС.

Второе направление - устранение самих причин загрязнения, что требует разработки малоотходных, а в перспективе и безотходных технологий производства, которые позволяли бы комплексно использовать исходное сырье и утилизировать максимум вредных для биосферы веществ.

2.Темы рефератов, заслушиваемых на занятии:

-Сущность и содержание основных принципов инженерной защиты ОС;

-Малоотходная и безотходная технологии, их роль в защите ОС;

-Методы и средства инженерной защиты ОС;

-Принципы оценки инженерной защиты ОС.

23

3. Перечень самостоятельно изучаемых студентами вопросов, выносимых на занятие:

-Инженерная защита ОС, её сущность и содержание;

-Основные направления и мероприятия по предотвращению загрязнения

ОС;

-Биотехнология в охране ОС;

-Методы и средства защита атмосферы, гидросферы, литосферы, растительного и животного мира.

4. Тестовые задания по теме занятия:

Вариант № 1

1)Антропогенные загрязнения - это: а) акустические загрязнения; б) загрязнения, свойственные поверхностным и подземным водам; в) загрязнения, возникающие в результате хозяйственной деятельности людей; г) загрязнения, образующиеся в процессе разработки месторождений полезных ископаемых открытым способом.

2)Какое значение коэффициента комплексности переработки сырья относит производство к безотходному? а) 96%; б) 76%; в) 56%; г) 36%.

3)В результате какого производства воздействие на ОС не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами? а) безотходное; б) малоотходное; в) водное; г) машиностроительное.

4)Чем должна отделяться жилая застройка от промышленного предприятия? а) санитарно-защитной зоной; б) забором; в) живой изгородью; г) зоной переброса факела.

5)Какой из разделов экологии включает комплекс мероприятий, направленных на обеспечение сохранения здоровья человека и защиту ОС? а) глобальная экология; б) экология человека; в) инженерная экология; г) экология народного населения.

Вариант № 2

6)По степени очистки промышленные отходы делятся на: а) проходящие очистку, непроходящие очистку; б) выбрасываемые поле очистки; в) периодические и непериодические; г) организованный и неорганизованный; д) горячие

ихолодные.

7)Что можно отнести к ресурсосбережению? а) интенсификация использования продуктивных земель; б) повышение размеров платежей за использование ресурсов; в) многократное повторное использование уже добытого сырья; г) экономическое стимулирование природоохранной деятельности; д) переход с исчерпаемых невозобновимых ресурсов на возобновимые неисчерпаемые.

24

8)Воздух городов, поселков от пыли, вредных газов, копоти, шума очищают: а) туманы; б) очистные сооружения; в) древесные насаждения; г) лекарственные растения.

9)Наибольшее воздействие на ОС оказывают: а) люди; б) животные; в) растения; г) микроорганизмы.

10)В настоящее время природоохранные мероприятия подразумевают: а) создание заповедников; б) рациональное использование природных ресурсов; в) экологическое воспитание подрастающих поколений; г) совершенствование природоохранного законодательства.

Вариант № 3

11)Экономическая форма взаимоотношений общества и природы характеризуется: а) внедрением энергосберегающих технологий; б) отказом от использования природных ресурсов; в) осуществлением мероприятий по охране естественной среды обитания живых организмов; г) использованием природных ресурсов для удовлетворения человеком своих материальных и духовных потребностей.

12)Основными направлениями инженерной защиты ОС от загрязнения являются: а) внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии; б) биотехнология; в) утилизация и детоксикация отходов; г) экологизация всего производства; д) сокращение производства.

13)Основными направлениями природоохранной деятельности предприятий, в том числе и на водном транспорте, являются: а) очистка вредных выбросов и сбросов; б) устранение самих причин загрязнения; в) мониторинг загрязнений; г) своевременное оповещение о загрязнении.

14)Для сохранения численности и популяционно-видового состава рас-

тений осуществляется комплекс природоохранных мер: а) борьба с лесными пожарами; б) защита растений от вредных болезней; в) полезащитное лесоразведение; г) повышение эффективности использования лесных ресурсов; д) охрана отдельных видов растений и растительных сообществ.

15) Оценка эффективности инженерной защиты ОС осуществляется по показателям: а) экономическим; б) экологическим; в) санитарным; г) социальным.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 6 Тема: Особенности инженерной защиты атмосферы

Продолжительность 2 ч

1. Краткие теоретические материалы по теме занятия Загрязнение атмосферы - присутствие в воздухе различных газов, паров,

частиц твердых и жидких веществ, включая и радиоактивные, отрицательно влияющих на живые организмы, ухудшающих условия жизни человека и наносящих ему материальный ущерб.

25

Антропогенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Но наиболее распространенные «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, сажа, дым), окись углерода (СО), диоксид серы (SO2), окислы азота (NO и NO2), различные летучие углеводороды (СНх), соединения фосфора, сероводород (Н2S), аммиак (NH3), хлор Cl, фтористый водород (HF).

Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха приходится на долю оксидов углерода – около 200 млн. тонн в год, пыли – около 250 млн. тонн в год, золы – около 120 млн. тонн в год, углеводородов – около 50 млн. тонн в год.

Прогрессирует насыщение биосферы тяжелыми металлами – ртуть, галлий, германий, цинк, свинец и т.д.

При сжигании топлива, особенно угля, с золой и отходящими газами в окружающую среду поступает больше, чем добывается из недр: магния – в 1,5 раза, молибдена – в 3, мышьяка – в 7, урана и титана – в 10, алюминия, йода, кобальта – в 15, ртути – в 50, лития, ванадия, стронция, бериллия, циркония – в 100, галлия и германия – в 1000 раз, иттрия – в десятки тысяч раз.

Источники загрязнения воздушного бассейна классифицируются по: назначению, месту расположения, геометрической форме, режиму работы и дальности распространения.

По назначению:

-технологические – содержат хвостовые газы после улавливания на установках продувки аппаратов, воздушников и др. (для выбросов характерны высокие концентрации вредных веществ и очень малые объемы удаляемого воздуха);

-вентиляционные выбросы – местные отсосы от оборудования и общеобменная вытяжка;

По месту расположения:

-незатененные, или высокие, находящиеся в зоне недеформированного ветрового потока (высокие трубы, точечные источники, удаляющие загрязнения на высоту, превышающую высоту здания в 2,5 раза);

-затемненные, или низкие, - расположены на высоте в 2,5 раза меньше высоты здания;

-наземные – вблизи земной поверхности (открыто расположенное технологическое оборудование, колодцы производственной канализации, пролитые токсичные вещества, разбросанные отходы производства).

По геометрической форме:

-точечные (трубы, шахты, крышные вентиляторы);

-линейные (аэрационные фонари, открытые окна, близко расположенные вытяжные шахты и факелы);

26

По режиму работы:

-непрерывного и периодического действия;

-залповые и мгновенные. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух поступает большое количество вредных веществ; возможны при авариях или сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения распространяются за доли секунды иногда на значительную высоту. Происходят при взрывных работах и аварийных ситуациях.

По дальности распространения:

-внутриплощадочные, когда выбрасываемые в атмосферу загрязнения образуют высокие концентрации только на территории промышленной площади, а в жилых районах ощутимых загрязнений не наблюдается (для таких выбросов предусматривается достаточных размеров санитарно-защитная зона);

-внеплощадочные, когда выбрасываемые загрязнения потенциально способны создавать высокие концентрации (порядка ПДК для воздуха населенных пунктов) на территории жилого района.

Наибольшую опасность загрязнения атмосферы с судов представляют газообразные судовые отходы, включающие отработавшие газы (ОГ) (смесь продуктов полного и неполного сгорания топлива и избыточного воздуха, поступающая из цилиндров двигателя в его выпускную систему), и дымовые газы (ДГ) (газообразные отходы, выбрасываемые в атмосферу судовыми печами, котлоагрегатами и инсинераторами при сжигании твердых, жидких и газообразных топлив в режиме нормальной эксплуатации).

Исследования состава ОГ и ДГ двигателей показывают, что в атмосферу попадает около 200 химических соединений в зависимости от вида топлива, обладающие различной токсичностью

Известно, что загрязнители воздуха по агрегатному состоянию подразделяются на аэрозоли (пыли, туманы) и газопарообразные примеси.

При повышенном содержании пыли в воздухе используют пылеуловители и фильтры. Фильтры применяют для тонкой очистки воздуха с концентрацией примесей менее 100 мг/м3.

Для очистки воздуха от туманов (например, кислот, щелочей, масел и других жидкостей) используют системы, называемые туманоуловителями.

Выбор средств защиты воздуха от газопарообразных примесей зависит от связан с применяемым методом очистки. По характеру протекающих физикохимических процессов выделяют следующие методы:

-абсорбции (промывка выбросов растворителями примеси);

-хемосорбции (поглощение жидкостью или твёрдым телом веществ из окружающей среды, сопровождающееся образованием химических соединений);

27

-адсорбции (поглощение газообразных примесей поверхностным слоем жидкости или твёрдого тела);

-термической нейтрализации.

Во многих производствах процессах в силу особенностей их технологических особенностей, применяемых способов производства, характера сырьевых материалов, промежуточных и готовых продуктов и многих других причин образуется пыль, загрязняющая воздух помещений, рабочих зон и прилегающей территории. Следовательно, находящаяся в воздухе, пыль становится одним из факторов производственной среды, определяющих условия труда работающих

ипроживающего населения в районе расположения пылящего объекта.

Кчислу таких объектов экономики относятся морские и речные порты, в которых осуществляется перегрузка пылящих навалочных грузов (угль, руда, глинозем, химические грузы, минеральные удобрения, строительные материалы) которая сопровождается выбросами в атмосферу твердых аэрозолей (пыли), приводящая к загрязнению ОС как на территории порта, так прилегающей к порту территории и акватории.

В соответствии с Методическими указаниями по организации и проведению санитарно-гигиенического надзора при перевозке и перегрузке пылящих навалочных грузов в портах необходимо предусматривать:

- механизацию и дистанционное управление погрузочными процессами,

автоматическую сигнализацию о ходе отдельных работ и операций, связанных с возможностью пылевыделения;

- применение обеспыливающих устройств и санитарно-технических установок, обеспечивающих высокоэффективную очистку запыленного воздуха;

- автоблокировку перегрузочного оборудования с очистными санитарно-

техническими устройствами и установками пылеподавления; - герметизацию участков транспортирования и пересыпки груза;

- предложения по организации санитарно-защитной зоны (СЗЗ) и мероприятий по предотвращению загрязнения прибрежных вод.

Полностью исключить отрицательное воздействие перегрузочного процесса с использованием соответствующего оборудования и технологии на ОС, к сожалению, невозможно, поэтому необходимо принимать меры для его ограничения и разумного регулирования. В настоящее время эта проблема решается по ряду направлений, которые можно разделить на три группы мероприятий,

способствующих уменьшению загрязнения пылью ОС:

- организационные; - технические и технологические; - градостроительные.

28

2.Темы рефератов, заслушиваемых на занятии:

-Загрязнение атмосферы от промышленных выбросов;

-Загрязнения атмосферы с судов;

-Особенности загрязнения атмосферы при перегрузке пылящих навалочных грузов.

3.Перечень самостоятельно изучаемых студентами вопросов,

выносимых на занятие:

-Классификация систем очистки воздуха от примесей;

-Системы и аппараты пылеулавливания, их конструктивные особенности

ипринцип работы;

-Методы и системы очистки от газообразных примесей;

-Причины и источники oбpaзoвaния пыли при перегрузке пылящих навалочных грузов;

-Возможные методы и способы снижения запыленности атмосферы в порту при перегрузке пылящих навалочных грузов.

4. Тестовые задания по теме занятия:

Вариант № 1

1)Атмосфера – это: а) верхняя часть планеты Земля; б) место обитания людей и животных; в) газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией; г) среди ответов нет правильного.

2)Какие вещества способны разрушить озоновый слой нашей планеты? а) оксиды азота и серы; б) глюоны; в) мезоны; г) фреоны.

3)Продолжите предложение. Верхняя граница биосферы находится на высоте 20 км от поверхности Земли, так как там…. а) отсутствует свет; б) размещается озоновый слой; в) отсутствует кислород; г) очень низкая температура.

4)Выделение в атмосферу оксидов серы, азота вызывает: а) засоление мирового океана; б) уменьшение озонового слоя; в) увеличение концентрации углекислого газа; г) выпадение кислотных дождей.

5)Из предложенных функций выберите те, которые относятся к воздуху: а) содержит кислород; б) растворяет в себе все твердые и жидкие продукты обмена и жизнедеятельности человека; в) защищает от вредного космического излучения и ультрафиолетового излучения Солнца; г) воздействует на процессы терморегуляции организма.

Вариант № 2

6)Загрязнение атмосферы оксидами неметаллов приводит к: а) эрозии почвы; б) нарушению озонового экрана; в) выпадению кислотных дождей, г) загрязнению гидросферы.

7)Экологические факторы, существенно влияющие на состояние атмосферы в настоящее время: а) абиотические; б) антропогенные; в) биотические, г) климатические.

29

8)Выброс, какого ингредиента влечет максимальный ущерб окружающей природной среде? а) бензопирен; б) диоксид серы; в) диоксид углерода; г) мелкодисперсная пыль.

9)Какое состояние атмосферы наиболее неблагоприятно для рассеивания загрязнений? а) инверсия; б) конверсия; в) конвекция; г) изотермия.

10)За счет чего может быть достигнута величина предельно допустимого выброса в атмосферу? а) совершенствование технологий; б) установление лимитов на выбросы; в) сокращение объемов производства; г) введение платежей за выбросы в атмосферу; д) внедрение элементов безотходных и малоотходных технологий.

Вариант № 3

11)Что является источниками поступления углекислого газа в атмосферу? а) процессы фотосинтеза; б) вулканическая деятельность; в) процессы сжигания топлива; г) процессы разрушения минеральных веществ; д) процессы разложения органических веществ.

12)Что можно считать методами снижения выброса вредных веществ в атмосферу? а) обогащение топлива; б) переход с угля на газ; в) устройство са- нитарно-защитной зоны; г) рассеивание выброса через точечные источники; д) использование нетрадиционных источников энергии.

13)Для предотвращения "парникового эффекта" человечеству необходимо снизить выброс в атмосферу: а) фреонов; б) окислов серы; в) радионуклидов; г) углекислого газа.

14)За счет чего может быть достигнута величина предельно допустимого выброса в атмосферу? а) совершенствование технологий; б) установление лимитов на выбросы; в) сокращение объемов производства; г) введение платежей за выбросы в атмосферу; д) внедрение элементов безотходных и малоотходных технологий.

15)Планы мероприятий по охране ОС: а) имеют обязательную силу; б) не обязательны для исполнения; в) носят информационный характер; г) имеют рекомендательный характер.

Вариант № 4

16)Какие из мероприятий по предотвращению загрязнения атмосферы относятся к организационно-техническим: а) двухступенчатое сжигание топлива, установка очистного сооружения; б) усовершенствование конструкции аппарата, замена токсичных материалов на нетоксичные; в) организация санитар- но-защитной зоны, изучение механизма образования выбросов, рециркуляция газов; г) создание санитарно-защитной зоны, установка очистных сооружений, замена дымовых топок на газовые.

17)Какой метод применяется для очистки воздуха от газов, которые хорошо растворяются в жидкости? а) адсорбция; б) абсорбция; в) термический; г) каталитический.

30