Экология краткий конспект

Качество окружающей среды.

Оценка качества окружающей среды.

В основу оценки качества окружающей среды положена сложная система нормативов ПДК.

ПДК установлены для атмосферного воздуха населенных пунктов, рабочей зоны пром. предприятий, природных водоемов, продуктов питания, сельскохозяйственной продукции, питьевой воды и т.д.

Атмосферный воздух.

Для атмосферного воздуха нормативы ПДК распределяются на ПДК максимально разовые и ПДК среднесуточные.

ПДК м.р. – предельное содержание загрязняющих примесей в единице объема воздуха, которое не оказывает на здоровье человека, эко систему, если продолжительность воздействия не более 30 мин.

ПДК с.с. – предельное содержание загрязняющих примесей в единице воздуха, которое не оказывает воздействие не на здоровье человека, не на эко систему при долгом воздействии.

С целью ограничения выброса промышленных предприятий, для них установлены нормативы ПДВ по нормируемым загрязняющим примесям.

Нормативы ПДВ установлены таким образом, чтобы даже при неблагоприятных метео условиях величины приземных концентраций в зоне воздействия предприятия не превышали нормативов ПДВ. Нормативы ПДВ установлены максимально разовые гр/сек.

Нормируемые загрязняющие примеси – это те примеси содержащиеся в выбросах промышленных предприятий, которые могут создавать при неблагоприятных состояниях концентрации не превышающие 0,05 ПДК м.р.

По степени токсичности загрязняющие примеси делятся на от Чрезвычайно опасных до относительно безопасных значений (ПДК и ПДВ) установленными с учетом токсичности того или иного компонента выброса.

Современное присутствие некоторых смесей способствуют усилению их токсичности (вещества однонаправленного действия, такие вещества объединяют в группы суммации (в нее могут входить от 2-х до 10-и загрязняющих примесей).

Воды природных водоемов.

Нормативы ПДК для вод природных водоемов устанавливаются в соответствии с категорией и видом водоема. Все природные водоемы делятся:

1. Водоемы хозяйственно-питьевого и бытового назначения

2. Водоемы рыбо-хозяйственного назначения.

С целью ограничения воздействия промышленных предприятий на водные объекты для каждого промышленного предприятия установлены нормативы предельно допустимых сбросов (ПДС. Они бывают максимально разовые и среднесуточные).

Величина ПДС установлены таким образом, чтобы после полного смешения сбрасываемых вод с водами водоема, концентрация загрязнения примесей в водах водоема не превышала нормативов ПДК соответствующей категории водоема.

Контрольные створы – поперечное сечение водоема в которых осуществляется отбор проб для анализа воды.

Совместное присутствие некотрых соединений в воде способствует повышению их токсичности. Подобные вещества и соединения объединяют группы по так называемому лиметирующему признаку вредности(ЛПВ)

Для водоемов 1-ой категории существуют 3 ЛПВ:

1. Органолиптические

2. Санитарно-технологические

3. Общие санитарные

Для второй категории существуют 5 ЛПВ.

3-и вышеперечисленные, а так же рыбо-хозяйственные и токсикологические.

Защищенные зоны промышленных предприятий.

С целью защиты населения от выброса промышленных предприятий каждое предприятие окружают так называемые санитарные зоны (СЗЗ)

СЗЗ – отчуждаемые территории где запрещается жилищное строительство, сельскохозяйственная деятельность. Размеры СЗЗ определяются несколькими методами, один из основных – нормативный метод. Согласно данному методу СЗЗ представляют собой окружность центр которой совмещен с основным источником выброса промышленного предприятия (дымовой трубой).

Если на территории промышленного предприятия имеются несколько источников выброса, то с учетом мощности выброса каждого из них устанавливают место расположенного так называемого средневзвешенного центра выброса. Радиус окружности зависит от степени экологической опасности промышленного предприятия: для 1-ой степени – 1000м, для 2-ой степени – 500м, для 3-ей степени – 300м, для 4-ой степени – 100м, для 5-ой степени – 50м.

С помощью других методов СЗЗ возможно увелечение протяженности защитной зоны в одном или нескольких направлениях с учетом преобладания в течении года направлении ветра, используемого расчетного метода позволяет определить границы территории в пределах которой приземные концентрации превышают нормативы ПДК м.р. – это территория и будет являться ССЗ.

Факторы определяющие интенсивность рассеивания загрязняющих примесей в окружающем воздухе.

Факторы делятся:

1. Технологические – температура выбрасываемой смеси, агрегатное состояние смеси, наличие водяных паров.

2. Геометрические факторы - высота дымовой трубы, диаметр устья, наличие специальных устройств способствующих дроблению выбрасываемой газо-воздушной смеси.

3. Метеорологические – температура и давление в нижних слоях атмосферы, концентрация водяных паров, скорость и направление ветра, направление температурных инверсий.

Температурная инверсия – это отклонение по высоте от стандартного температурного градиента.

4. Условие застройки – в стесненных условиях ухудшается естественная турбулентность обмена воздуха и естественный обмен происходит хуже, это способствует накоплению загрязняющих примесей в низких слоях атмосферы, кроме того при обхождении потока воздуха здания возможно формирование так называемых аэродинамических теней – плохо проветриваемых зон с замкнутой циркуляцией воздуха в котором происходит концентрация загрязняющих примесей.

5. Условие рельефа. Влияние рельефа так же сказывается на ухудшение турбулентного обмена воздуха.

Виды зависимости от типа фильтрующего материала подразделяются на фильтры с мокрой загрузкой и рукавный.

В 1-ом случае очищаемый воздух проходит через слой гранулируемого материалв и загрязняющие вещества остаются в межзерном пространстве, о мере его заполнения качество отчистки снижается и фильтр отправляют на регенирацию. Регенирация проводится промывкой водой в противоположном направлении движения потока. Недостаток этого метода: 1) образование загрязненных вод, которые требуют отчистки, 2) зависимость эффективности отчистки от дисперстных частиц.

Рукавный фильтр. очищаемый воздух проходит через специальную камеру, очищенный воздух поступает в камеру из которой поступает внутрь рукава.

Рукав – сетчатый каркас на котором закрепляется специальная фильтрующая ткань. Регенирация определяется встряхиванием рукавов.

Электро-фильтры наиболее эффективный на сегодняшний день устройства, эффективность до 99%.

Принцип работы:

Очищаемый воздух проходит через камеру, которая расположена в системе положительно и отрицательно заряженных пластин.

Частица притягивается к пластинам противоположного знака, по мере увеличения толщины слоя загрязнения пластин, эффект работы снижается. регенирация фильтра осуществляется переполюсовкой пластин.

Методы отчистки выброса от газообразных загрязняющих примесей.

Абсорбция, адсорбция, термосорбция, каталитическая отчистка, термическое выжигание.

1. Абсорбция – это процесс поглощения загрязняющих примесей рабочим раствором в качестве которого используются слабые растворы кислот, щелочей,. Выбор вида рабочего раствора определяется степенью растворения в нем загрязняющих примесей.

2. Адсорбция – процесс поглощения загрязняющих примесей парами специального твердого материала – адсорбентами. Они имеют разную систему. S – может достигать до 1000 м²/г, очищаемый воздух проходит через слой адсорбента, оставляя загрязняющие примеси в пористой структуре, удерживаясь за счет Вандервальсовой силы. Регенирацию адсорбента осуществляют либо химическим, либо термическим методом, при химическом методе адсорбы заполняют элемент на 6-8 часов, которые вызывают дисорбцию. Эффективность химической регенирации редко превышает 60%, образующиеся отбрасываемые растворы требуют утилизации.

Термический – адсорбент выгружают из установки и перемещают в специальную печь в которой он обрабатывается при температуре 700-800 градусов цельсия, эффективность составляет 100%, исходной адсорбционной емкости. Преемущество – возможность 100% отчистки.

3. Термосорбция – аналог абсорбции, но задерживаемое содержание примеси образуют прочные химические связи с функциональными кислород содержащими группами, присутствующими на поверхности абсорбента. Метод обеспечивает 100% отчистку, но регенирация проводится еще в более жестких условиях.

4. Каталитическая отчистка – это процесс последовательных химических реакций, в результате которых токсичные загрязнения превращаются в менее токсичные. Эти химические реакции инециируются в результате контакта исходных загрязнений со специальным веществом – катализатором. Он наносится в виде тонкого слоя на поверхность носителя. Метод обеспечивает 100% отчистку.

Термическое сжигание считается самым не экологичным методом отчистки.

Отчистка промышленных вод.

Осуществляется 5-ю методами – механическим, химическим, физико-химическим, биохимическим и термическим.

Механический метод предназначен для извлечения из промышленных стоков наиболее крупных загрязнений. Отчистка осуществляется методом фильтрования, отстаивания сооружения: фильтры отчистки, циклоны, сепараторы и т.д.

Химические методы подразделяются на методы окисления и методы диполяризации окисления обезврежевания промышленых стоков путем дозирования в воду сильных окислителей: технический кислород, озон, хлор и т.д. Недостаток – повышенные требования техники безопасности. Нейтрализация применяется для обрабатывания промышленных стоковых величин Ph, которых выходит из диапазона 6-8,5. Недостаток – образование большого количества осадка требующего утилизации.

Физико-химические методы – наиболее многочисленные и включают в себя: флотацию, кабуляцию, экстракцию, твердый обмен, электро-химический метод.

Флотация – это процесс насыщения воды извлекаемой из воздуха, которая отводится абсорбирующей загрязняющей примеси и транспортируется на поверхность.

Кабуляция – процесс в котором специальные реагенты при контакте с водой диссоциируют с образованием гидрообластей. Эти хлопья абсорбируют загрязняющие примеси, укрупняются и осидают на дно. Недостаток – образование осадка требующего утилизации, а так же увеличения солесодержащей воды.

Твердый обмен – процесс перехода ионизирующих загрязненных примесей из воды на поверхность твердообменной смолы, специального метериала, в структуре которого присудствуют нейтральные ионы OH⁺ или ОН^-.

Электро-химический подразделяется на электробуляцию и электродиструкцию. При электробуляции происходит анодное растворение металла с образованием двуокисей. Электродиструкция осуществляется при нерастворимых катодах, повышенных значениях тока в меж электрическом пространстве достаточного для того, что бы загрязняющие примеси подверглись электрохимическому разрушению. Недостаток – повышенный расход электроэнергии.