Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы промышленной экологии. Учебное пособие
.pdf
И. С. Бороха
А. Л. Шамашов
И. Г. Леонова
ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ
Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для учащихся учреждений образования,
реализующих образовательные программы среднего специального
образования по специальностям направления образования
«Химическая промышленность»
Минск
РИПО
2022
УДК 502.3(075.32)
ББК 20.1я723
Б83
А в т о р ы:
директор УО «Новополоцкий государственный
политехнический колледж» А. Л. Шамашов;
преподаватели этого же колледжа И. С. Бороха, И. Г. Леонова.
Рецензенты:
цикловая комиссия общетехнических и спецдисциплин специальности
«Переработка нефти и газа» УО «Мозырский государственный
политехнический колледж» (Е. Н. Труханович);
старший преподаватель кафедры промышленной экологии
УО «Белорусский государственный технологический университет»
кандидат технических наук И. Ю. Козловская.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой
ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства
образования Республики Беларусь.
Бороха, И. С.
Б83
Э35
Основы промышленной экологии : учеб. пособие / И. С. Бороха,
А. Л. Шамашов, И. Г. Леонова. – Минск : РИПО, 2022. – 167 с.
ISBN 978-985-895-083-5.
В учебном пособии изложены основные принципы промышленной экологии, представлены методики оценки и контроля вредных веществ различного агрегатного состояния, а также инженерные мероприятия по защите
окружающей среды. Рассматриваются экологические проблемы, связанные
с функционированием нефтехимических предприятий. Особое внимание
уделено государственному управлению природопользованием, рассмотрена
экологизация производственных сил, производственных отношений.
Предназначено для учащихся учреж дений среднего специального образования по специальностям направления образования «Химическая промышленность», материалы могут быть полезны руководителям и сотрудникам экологических служб предприятий различных форм собственности.
УДК 502.3(075.32)
ББК 20.1я723
ISBN 978-985-895-083-5 © Бороха И. С., Шамашов А. Л., Леонова И. Г., 2022
© Оформление. Республиканский институт
профессиона льного образования, 2022
ПРЕДИСЛОВИЕ
Человек в силу своей активной производственной деятельности оказывает воздействие на компоненты окружающей среды.
Своеобразным показателем этого является изменение состава и
качества флоры, фауны и самого человека. Современная экология получила своего рода общественный заказ, который заключается в том, чтобы не только следить за изменениями в биосфере Земли, но и вырабатывать рекомендации по управлению
этими изменениями.
Предметом промышленной экологии являются ситуации, в
которых оказываются природные объекты и процессы, связанные с общественными потребностями и тенденциями, обусловленными научно-техническим прогрессом.
В результате изучения данного курса учащийся должен приобрести следующие знания:
• основные техносферные опасности, их свойства и характеристики, характер воздействия вредных и опасных факторов на
человека и природную среду, методы защиты;
• научные и организационные основы безопасности производственных процессов и устойчивости производств в чрезвычайных ситуациях;
• основные принципы анализа и моделирования надежности
технических систем и определения приемлемого риска;
• действующую систему нормативных правовых актов в области техносферной безопасности.
Также учащийся должен освоить умения:
• идентифицировать основные опасности среды обитания
человека, оценивать риск их реализации, выбират ь методы защ иты от опасностей и способы обеспечения комфортных условий
жизнедеятельности;
3
Предисловие
• применять методы анализа взаимодействия человека и его
деятельности со средой обитания.
Изучение данного курса будет способствовать формирова-
нию у учащихся следующих компетенций:
• владение культурой безопасности и ориентированным
мышлением, при котором вопросы безопасности и сохранения
окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов в жизни и деятельности человека;
• способность ориентироваться в основных методах и системах обеспечения техносферной безопасности, обоснованно выбирать известные устройства, системы и методы защиты человека
и природной среды от опасностей;
• ориентироваться в основных нормативных правовых актах
в области обеспечения экологической безопасности;
• использовать методы определения нормативных уровней допус т и мых негативных воз дейст вий на человека и при родну ю среду;
• анализировать механизмы воздействия опасностей на человека, определять характер взаимодействия организма человека
с опасностями среды обитания с учетом специфики механизма
токсического действия вредных веществ, энергетического воздействия и комбинированного действия вредных факторов;
• определять опасные, чрезвычайно опасные зоны и зоны
приемлемого риска.
Содержание курса позволяет преподавателю использовать
различные формы проведения занятий: инструктаж, беседа,
лекции, лабораторные работы, демонстрация электронных презентаций по определенным темам, практические работы (самостоятельное выполнение учащимися заданий), проекты (самостоятельная разработка учащимися определенных тем).
Текущий контроль знаний и умений учащихся может быть
организован в следующих формах:
• устный контроль (в начале занятия устный опрос по прой-
денному материалу, зачеты по теории, тесты);
• письменный контроль (самостоятельные работы);
• упражнения для повторения определенной темы или всего
пройденного материала.
Каждая глава сопровождается заданиями для самостоятельной работы, вопросами для самопроверки и списком дополнительной литературы по теме.
4
ВВЕДЕНИЕ
Проблема антропогенного воздействия на окружающую среду является актуальной, поскольку деятельность промышленных
предприятий наносит необратимый вред природе. В связи с этим
в области научного знания появилась такая дисциплина, как
«Промышленная экология». Она изучает воздействие промышленности на природу и окружающую человека среду. Целью промышленной экологии является решение проблем рационального
использования природных ресурсов, а также предотвращение загрязнения окружающей среды.
Задачами промышленной экологии являются:
• оптимизация технологических, инженерных и проект ноконструкторских решений, исходящих из минимального ущерба
окружающей среде и здоровью человека;
• прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий деятельности действующих, реконструируемых и проектируемых предприятий (технологических процессов) для окружающей среды и человека;
• своевременное выявление и корректировка конкретных
технологических процессов, наносящих ущерб окружающей среде, угрожающих здоровью человека, отрицательно влияющих на
природные и антропогенные системы;
• поиск и реализация надежных способов и средств обеспечения условий выживания природы и человека при функционировании природно-промышленного комплекса.
Решение таких задач возможно только с позиций системного
подхода, реализующего комплексность решений во всех сферах
материального производства. Специфическая особенность промышленной экологии должна исходить прежде всего из обще-
5
Введение
ственно-политических и технико-экономических предпосылок.
К сожален и ю, современ ная нау ка не всегда в состоянии дать точную оценку глобальному экологическому ущербу.
Природно-промышленный комплекс – это структура, возникающая в результате взаимодействия предприятия, вспомогательных служб, жилья и всей инфраструктуры с природной
окружающей средой, включающей как биотическую, так и абиотическую составные части. Примером природно-промышленного комплекса является нефтеперерабатывающий завод, который
вредными выбросами, сбросами и отходами воздействует на атмосферу, гидросферу, литосферу, почву, флору и фауну.
Создание природно-промышленного комплекса позволяет
решать следующие актуальные экологические задачи:
• предупреждение отрицательного влияния производства на
окружающую среду;
• эффективное использование сырьевых и энергетических
ресурсов, в том числе вторичных материальных и энергетических ресурсов;
• учет последствий принятых решений;
• применение малоотходных процессов;
• управление качеством окружающей среды;
• рециркуляция ресурсов.
В ХVI–ХIХ вв. были сделаны научные открытия, созданы
изобретения, полезные для человека. Но они усложнили производственные отношения, и влияние человека на природу стало
системат и чески м и повсеместным. При р ода стала рассмат риваться не как самостоятельная реальность, а как источник сырья для
удовлетворения потребностей человека.
В настоящее время мир тех ники (техносфера) сделал возможности влияния человека на природу безграничными, природа
почти полностью подчинена человеку.
Главная проблема и опасность современного антропогенного
влияния заключается в несоответствии безграничных потребностей человечества и почти безграничных научно-технических
возможностей влияния на природу с одной стороны, и ограниченных возможностей самой природы – с другой.
Экологические проблемы настолько важны и масштабны,
что требуют межгосударственных решений. Вопросы экологической безопасности затронуты во многих международных актах.
6
Введение
Наиболее значимым документом последних лет является Декларация Конференции ООН по охране окружающей среды и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992). Был сделан анализ негативных глобальных изменений в окружающей среде и намечены тенденции
развития человеческой цивилизации.
Каждый год 5 июня отмечается Всемирный день охраны окру-
жающей среды (World Environment Day), главной целью которого
является пробуждение в каждом человеке желания способствовать и активно участвовать в охране окружающей среды. Мероприятия праздника привлекают внимание общественности всего
мира к злободневным проблемам загрязнения окружающей среды. В этот день особенно подчеркивается польза и важность партнерских отношений между странами, которые могут обеспечить
устойчивое и безопасное будущее всей планеты.
Основные понятия, термины, определения
Экосистема – основная функциональная система в биосфере, представляющая собой совокупность сообщества живых организмов и среды их обитания, находящихся в естественной взаимосвязи, обеспечивающая их жизнедеятельность.
Экологические факторы – лю бые элемент ы ср еды, способные
оказывать влияние на живые организмы.
Экологическая безопасность – состояние защищенности
природной среды и жизненно важных интересов человека от
возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного
характера, их последствий.
Экологический аудит – независимая комплексная документированная проверка соблюдения требований в области охраны
окружающей среды.
Экологическое сознание – важнейший компонент экологической культуры, объединяющий все виды и результаты материальной и духовной деятельности людей, направленной на достижение оптимального взаимодействия общества и природы,
экологизацию материальной и духовной жизни общества.
Экологизация – процесс неуклонного и последовательного
внедрения технологических, управленческих решений, позволяющих повышать эффективность использования естественных ресурсов и условий с улучшением и сохранением качества природной среды на локальном, региональном и глобальном уровнях.
7
Введение
Экологизация производств – мероприятия по предотвращению
отрицательного воздействия производственных процессов на
природную среду.
Экологизированные технологии – производственные процессы и производства, которые не нарушают естественный
круговорот в природе, сводят до минимума поступление загрязняющих веществ в биосферу и гармонично вписываются в
природные условия.
8
РАЗДЕЛ 1. ЭВОЛЮЦИЯ БИОСФЕРЫ
1.1. БИОСФЕРА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
По имеющимся в современной науке данным, планета Земля
является уникальным явлением в Солнечной системе. В тонком
слое, окружающем планету, непрерывно взаимодействуют воздух, почва и живые организмы разного уровня организации. Этот
слой, населенный живыми организмами, взаимодействующими с
воздухом, водой и земной корой, называется биосферой. Она состоит из нескольких компонентов:
• гидросфера – все водные ресурсы и водоемы Земли: Миро-
вой океан, подземные и поверхностные воды. Вода – это и жизненное пространство живых существ, и необходимое вещество
для жизни. Она обеспечивает протекание многих процессов;
• атмосфера – состоит из различных газов, в ней существу-
ют различные организмы. Особую ценность представляет кислород, необходимый для жизни всем организмам. Также атмосфера
играет важнейшую роль в круговороте воды в природе, влияет на
погоду и климат;
• литосфера – это верхний слой земной коры, который насе-
лен живыми организмами. Данная оболочка земной поверхности
обладает огромными ресурсами, необходимыми живой природе и
человеку для пропитания и жизни.
Совокупность природных условий и явлений, окружающих
живые организмы, с которыми эти организмы находятся в постоянном взаимодействии, носит название среда обитания. Это
та часть природы, которая окружает живой организм и оказывает на него прямое или косвенное влияние. В свою очередь,
жизнедеятельность организмов оказывает более или менее существенное влияние на среду. Растения выделяют кислород и тем
9
Раздел 1. Эволюция биосферы
самым поддерживают его баланс в атмосфере. Высокие растения
затеняют почву и вместе с травами создают особый микроклимат. Растения и животные оказывают влияние на структуру и
свойства почвы.
Если происхождение природных явлений не связано с жизнедеятельностью ныне живущих организмов (в том числе и человека), то эта среда – неживая и называется абиотической. Если
си л ы и яв лен и я природы обязаны своим происхож дением жизнедеятельности организмов, то эта среда – биотическая, т. е. жива я.
1.2. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭКОЛОГИИ
Элементы среды, необходимые организму или отрицательно
на него воздействующие, называются экологическими факторами.
В природе эти факторы действуют не изолировано друг от друга,
а в виде сложного комплекса. Различные организмы по-разному
воспринимают и неодинаково реагируют на одни и те же факторы. Например, растения и животные пустыни существуют в условиях повышенной температуры и низкой влажности. В тундре
растения и животные чувствительны к недостатку влаги и способны переносить низкие температуры. Жители соленых и пресных вод по-разному воспринимают концентрацию растворенных
в воде минеральных веществ. Анализ огромного разнообразия
факторов позволяет разделить их на три основные группы.
Абиотические факторы – эт о компоненты и яв лени я нежи в ой
природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Главную роль среди них играют климатические (температура, влажность, давление), химические (состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы), орографические (рельеф местности,
высота над уровнем моря).
Биотические факторы – это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие. Живые существа
служат источником пищи (растения для травоядных, травоядные – для хищников), средой обитания (хозяин – для паразита,
крупные растения – для эпифитов), способствуют размножению
(опылители растений), оказывают химическое, физическое и
другие воздействия. Биотические факторы действуют не только
непосредственно, но и косвенно – через окружающую неживую
природу. Например, бактерии формируют химический состав
почв, воды; растени я влияют на микроклимат и другие физи ческие факторы.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]