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

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
438
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
6.7 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Политехнического института ФГОУ ВПО «Сибирский Федеральный Университет»

ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ

Учебное пособие

Красноярск 2007

2

УДК 20

П24

Грищенко Е. А., Горбунова Л. Н., Кутузова В. П.. Промышленная экология: учебное пособие. Красноярск: ИПЦ. КГТУ, 2007. – 743 с.

Отражена государственная концепция охраны окружающей среды. Изложены теоретические и организационные основы охраны окру-

жающей среды. Приведена классификация источников загрязнения, загрязнителей, а также методы и средства обеспечения экологической безопасности.

В учебном пособии изложены основные понятия и категории этой области знаний, приведены сведения о загрязняющих веществах, физических факторах воздействия на окружающую среду (шум, инфразвук, вибрация, электромагнитные поля и др.), особенностях экологического контроля и надзора и др.

Предназначено для студентов всех специальностей и инженернотехнических работников.

СФУ, 2007

Коллектив авторов, 2007

3

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

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

9

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ

 

ЭКОЛОГИИ...................................................................................................

11

1.1. Термины и определения................................................................................................

11

1.1.1. Атмосфера и ее роль в биосфере...........................................................................

15

1.1.2. Атмосферный воздух ..............................................................................................

17

1.1.3. Гидросфера и ее роль в биосфере.........................................................................

19

1.1.4. Вода ............................................................................................................................

19

1.1.5. Литосфера и ее роль в биосфере...........................................................................

25

1.1.6. Недра..........................................................................................................................

26

1.1.7. Почвы.........................................................................................................................

26

1.2. Окружающая среда........................................................................................................

31

1.3. Факторы негативного воздействия на окружающую среду..................................

42

1.3.1. Опасные природные процессы.............................................................................

42

1.3.2. Демографический «взрыв»....................................................................................

64

1.3.3. Урбанизация.............................................................................................................

65

1.3.4. Научно-технический прогресс..............................................................................

66

1.3.5. Интенсификация сельского хозяйства................................................................

76

1.3.6. Гонка вооружений и военные конфликты.........................................................

78

1.3.7. Законодательно-правовые, финансовые и другие проблемы охраны

 

окружающей среды...........................................................................................................

81

1.4. Классификация загрязнителей и их источников.....................................................

82

1.5. Загрязнение окружающей среды.................................................................................

85

1.6. Экологическая опасность и ее оценка........................................................................

87

1.7. Охрана окружающей среды и ее объекты.................................................................

96

1.8. Принципы, методы и средства охраны окружающей среды.................................

97

1.8.1. Принципы охраны окружающей среды..............................................................

98

1.8.2. Методы охраны окружающей среды...................................................................

99

Контрольные вопросы к гл. 1 ...........................................................................................

101

ГЛАВА 2. ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ ОХРАНЫ

 

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ........................................................................

102

2.1. Законодательные акты................................................................................................

102

2.2. Подзаконные акты.......................................................................................................

106

2.3. Нормативные правовые акты...................................................................................

106

2.4. Оценка воздействия на окружающую среду...........................................................

112

2.4.1. Экологические характеристики района...........................................................

114

2.4.2. Природные характеристики района..................................................................

121

2.5. Экологическое обоснование.......................................................................................

130

2.6. Экологическая экспертиза .........................................................................................

135

2.6.1. Государственная экологическая экспертиза ...................................................

135

2.6.2. Заключение государственной экологической экспертизы............................

140

2.6.3. Общественная экологическая экспертиза........................................................

142

2.6.4. Заключение общественной экологической экспертизы................................

144

2.7. Лицензирование............................................................................................................

144

2.8. Экологическая сертификация соответствия (экосертификация) .....................

147

2.9. Декларирование безопасности...................................................................................

152

4

 

2.9.1. Декларация безопасности....................................................................................

153

2.9.2. Особые требования к декларации безопасности для проектируемого

 

промышленного объекта................................................................................................

155

2.9.3. Особые требования к декларации безопасности для действующего

 

промышленного объекта................................................................................................

156

2.9.4. Особые требования к декларации безопасности гидротехнических

 

сооружений, хвостохранилищ и шламонакопителей I, II, III классов................

158

2.10. Экологическая паспортизация................................................................................

159

2.11. Зоны экологического риска......................................................................................

160

2.11.1. Зоны чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия

2.11.2..............................................................................................................................................Оценка экологического состояния территории

162

164

2.12. Экологическое страхование.....................................................................................

173

2.13. Экологические права и обязанности......................................................................

175

2.13.1. Экологические права и обязанности гражданина........................................

176

2.13.2. Экологические права и обязанности общественных и иных

 

некоммерческих объединений ......................................................................................

177

2.14. Экологические правонарушения ............................................................................

178

2.15. Экологические преступления ..................................................................................

180

2.16. Юридическая ответственность за экологические правонарушения и

 

экологические преступления ............................................................................................

181

2.16.1. Административная ответственность...............................................................

181

2.16.2. Дисциплинарная ответственность...................................................................

184

2.16.3. Материальная ответственность.......................................................................

185

2.16.4. Уголовная ответственность...............................................................................

185

2.17. Возмещение вреда окружающей среде...................................................................

187

2.18. Компенсация вреда окружающей среде..............................................................

190

2.19. Возмещение и компенсация вреда, причиненного жизни, здоровью и

 

имуществу физических и юридических лиц..................................................................

191

2.19.1. Возмещение вероятного вреда..........................................................................

191

2.19.2. Возмещение вреда, причиненного жизни и здоровью негативным

 

воздействием окружающей среды................................................................................

194

2.19.3. Компенсация морального вреда.......................................................................

197

2.19.4. Экологические льготы.......................................................................................

199

Контрольные вопросы к гл. 2 ...........................................................................................

199

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ............................................................................................

201

3.1. Экологическое управление.........................................................................................

201

3.1.1. Экологическое управление на государственном уровне...................................

201

3.1.2. Функциональная подсистема экологической безопасности........................

205

3.1.3. Природоохранная служба....................................................................................

210

3.2. Надзор за соблюдением законодательства в области охраны окружающей

среды и использования природных ресурсов................................................................

214

3.3. Экологический контроль............................................................................................

215

3.3.1. Государственный экологический контроль.........................................................

215

3.3.2. Производственный экологический контроль..................................................

217

3.3.2. Общественный экологический контроль.........................................................

219

3.4. Единая государственная система экологического мониторинга........................

220

3.5. Государственное статистическое наблюдение за окружающей средой.............

224

5

 

3.6. Российское экологическое федеральное информационное агентство...............

225

3.6. Экологическое планирование....................................................................................

228

3.7. Экологический аудит...................................................................................................

237

3.8. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды и

 

использования природных ресурсов ...............................................................................

240

3.8.1. Плата за использование природных ресурсов.................................................

241

3.8.2. Плата за негативное воздействие на окружающую среду.............................

244

3.8.3. Плата за неорганизованный сброс загрязняющих веществ.........................

269

3.8.4. Плата за сброс сточных вод и загрязняющих веществ..................................

273

в системы канализации населенных пунктов...........................................................

273

3.9. Экологический ущерб..................................................................................................

274

3.9.1. Экологический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха.....................

275

3.9.2. Экологический ущерб от загрязнения водных объектов..............................

279

3.9.3. Экологический ущерб от загрязнения и разрушения почв и земельных

 

ресурсов.............................................................................................................................

285

3.9.4. Экологический ущерб от действия шума.........................................................

286

3.9.5. Оценка вреда и определение размера экологического ущерба от

 

уничтожения объектов животного мира и нарушения их среды обитания.........

289

3.9.6.Экологический ущерб от аварии на опасном производственном объекте.292

3.9.7.Предотвращенный экологический ущерб от загрязнения окружающей

среды..................................................................................................................................

296

3.10. Эффективность и эффект природоохранных мероприятий..............................

309

Контрольные вопросы к гл. 3 ...........................................................................................

315

ГЛАВА 4. ОХРАНА АТМОСФЕРЫ.......................................................

316

4.1. Классификация промышленных зданий.................................................................

316

4.2. Классификация источников выброса загрязнений...............................................

317

4.3. Расчет выбросов загрязняющих веществ................................................................

320

4.4. Установки и аппараты очистки газа и их классификация..................................

359

4.5. Выбор аппаратов очистки газа..................................................................................

382

4.6. Требования к эксплуатации и обслуживанию установок очистки газа............

388

4.7. Аспирационные системы и требования к их эксплуатации и обслуживанию.394

4.8. Расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере...................................

401

4.9. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха населенных мест

.................................................................................................................................................

410

4.9.1. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха

при размещении, строительстве и реконструкции объектов производственной и

иной деятельности...........................................................................................................

411

4.9.2. Гигиенические требования к выбору площадки для строительства..........

412

4.9.3. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха

при разработке проекта..................................................................................................

413

4.9.4. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха на стадии

строительства и ввода в эксплуатацию объектов.....................................................

415

4.9.5. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха при

 

эксплуатации объектов..................................................................................................

416

4.9.6. Производственный контроль за загрязнением атмосферного воздуха

 

населенных мест..............................................................................................................

417

4.10. Санитарно-защитные зоны......................................................................................

420

4.11. Порядок разработки и утверждения нормативов выбросов загрязняющих

веществ в окружающую среду..........................................................................................

424

6

 

4.12. Мониторинг атмосферного воздуха........................................................................

425

4.12.1. Выбор маркерных веществ ...............................................................................

426

4.12.2. Выбор точек мониторинга атмосферного воздуха........................................

428

4.12.3. Сбор и подготовка исходной информации.....................................................

428

4.12.4. Оценка загрязнения территории на основе расчетных данных................

428

4.12.5. Оценка фактических масс выбросов предприятия по результатам

 

измерения концентрации маркера выбросов предприятия ...................................

430

Контрольные вопросы к гл. 4 ...........................................................................................

431

ГЛАВА 5. ОХРАНА ГИДРОСФЕРЫ .....................................................

433

5.1. Водные объекты, их классификация и водопользование.....................................

433

5.2. Лицензия на водопользование...................................................................................

435

5.3. Водоснабжение..............................................................................................................

438

5.4. Водоподготовка.............................................................................................................

443

5.5. Водопотребление...........................................................................................................

445

5.6. Сточные воды и их классификация .........................................................................

448

5.7. Водоотведение ...............................................................................................................

449

5.7.1. Разбавление производственных сточных вод..................................................

454

5.7.2. Охлаждение производственных сточных вод..................................................

454

5.7.3. Водоочистка............................................................................................................

455

5.7.4. Методы водоочистки ............................................................................................

459

5.7.5.Обеззараживание воды..........................................................................................

481

5.7.6. Биологическая водоочистка................................................................................

491

5.8. Требования к эксплуатации очистных сооружений..............................................

495

5.9. Осадки сточных вод и объекты их размещения.....................................................

500

5.9.1. Земледельческие поля орошения...........................................................................

500

5.9.2. Накопители осадков..............................................................................................

512

5.10. Охрана вод от загрязнения.......................................................................................

522

5.10.1. Лимит водопользования ....................................................................................

522

5.10.3. Предельно допустимая величина антропогенной нагрузки на водный

объект.................................................................................................................................

526

5.10.4. Норматив предельно допустимого вредного воздействия на водный

 

объект.................................................................................................................................

530

5.10.5. Предельно допустимый сброс в водный объект............................................

532

5.10.6. Охрана поверхностных вод ...............................................................................

545

5.10.7. Охрана подземных вод .......................................................................................

549

5.10.8. Обязанности водопотребителя по охране вод от загрязнения....................

558

5.10. 9. Контроль состава и свойств сточных вод......................................................

560

5.10.10. Контроль загрязнения поверхностных вод..................................................

565

5.10.11. Контроль загрязнения морских вод...............................................................

568

5.10.12. Государственный мониторинг водных объектов........................................

570

Контрольные вопросы к гл. 5 ...........................................................................................

573

ГЛАВА 6. ПЕРЕРАБОТКА И ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ.............

574

6.1. Отходы производства и потребления и их классификация.................................

574

6.2. Меры по снижению негативного воздействия отходов производства и

 

потребления на окружающую среду................................................................................

580

6.3. Требования к размещению отходов производства и потребления.....................

582

6.3.1. Требования к временному размещению отходов производства и

 

потребления......................................................................................................................

583

6.3.2. Требования к захоронению отходов производства и потребления..............

586

7

 

6.4. Радиоактивные отходы и их классификация.........................................................

590

6.5. Переработка радиоактивных отходов......................................................................

596

6.6. Кондиционирование радиоактивных отходов........................................................

598

6.7. Захоронение радиоактивных отходов ......................................................................

599

6.8. Твердые бытовые отходы...........................................................................................

603

6.9. Требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых

 

отходов...................................................................................................................................

607

6.9.1. Требования к размещению полигонов твердых бытовых отходов.............

609

6.9.2. Требования к устройству хозяйственной зоны полигона ТБО....................

610

6.9.3. Требования к эксплуатации полигонов твердых бытовых отходов и их

 

консервации......................................................................................................................

611

6.9.4. Производственный контроль за эксплуатацией полигона твердых бытовых

отходов...............................................................................................................................

613

6.9.5. Требования к условиям приема отходов производства и потребления на

полигоны твердых бытовых отходов..........................................................................

614

Контрольные вопросы к гл. 6 ...........................................................................................

618

ГЛАВА 7. ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ..........

620

7.1. Радиоактивность ..........................................................................................................

620

7.2. Ионизирующие излучения..........................................................................................

621

7.3. Действие ионизирующих излучений на человека и окружающую среду..........

623

7.4. Радиационная безопасность .......................................................................................

629

7.5. Реабилитация радиационно-загрязненных участков территории.....................

630

7.7. Дезактивация и способы ее проведения...................................................................

631

7.8. Радиометрический контроль......................................................................................

632

Контрольные вопросы к гл. 7 ...........................................................................................

641

ГЛАВА 8. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И

 

ИЗЛУЧЕНИЙ..............................................................................................

642

8.1. Электромагнитные поля и излучения и их действие на человека и

 

окружающую среду .............................................................................................................

642

8.2. Нормирование электромагнитных полей и излучений........................................

645

8.3. Гигиенические требования по обеспечению защиты от электромагнитных

полей и излучений...............................................................................................................

652

8.4. Контроль и надзор за уровнями электромагнитных полей и излучений..........

655

Контрольные вопросы к гл. 8 ...........................................................................................

660

ГЛАВА 9. ЗАЩИТА ОТ ШУМА И ВИБРАЦИЙ.................................

661

9.1. Шум и его действие на человека и окружающую среду.......................................

661

9.2. Нормируемые параметры и допустимые уровни шума в помещениях жилых,

общественных зданий и на территории жилой застройки..........................................

666

9.3. Акустический расчет...................................................................................................

667

9.4. Оценка воздействия шума на население .................................................................

668

9.5. Методы и средства обеспечения допустимых уровней шума в помещениях

жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки...........................

669

9.6. Вибрация и ее действие на человека и окружающую среду ................................

674

Контрольные вопросы к гл. 9 ...........................................................................................

676

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

677

ПРИЛОЖЕНИЕ А. .....................................................................................

680

ТИПЫ КЛИМАТОВ ЗЕМНОГО ШАРА, ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ И

 

КРИТЕРИИ РАЗГРАНИЧЕНИЯ ............................................................

680

8

 

ПРИЛОЖЕНИЕ Б......................................................................................

681

ОБРАЗЦЫ И ФОРМЫ ЗАПОЛНЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ.................

681

ПРИЛОЖЕНИЕ В......................................................................................

701

ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА..........................................................................

701

ПРИЛОЖЕНИЕ Г ......................................................................................

703

ТАКСЫ ДЛЯ ИСЧИСЛЕНИЯ РАЗМЕРА ВЗЫСКАНИЯ.................

703

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж.....................................................................................

721

ФОРМА № 2-ТП ВОЗДУХ........................................................................

721

ПРИЛОЖЕНИЕ И......................................................................................

729

НОРМАТИВЫ ПЛАТЫ ЗА ВЫБРОСЫ...............................................

729

ПРИЛОЖЕНИЕ К......................................................................................

742

КОЭФФИЦИЕНТЫ, УЧИТЫВАЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ

 

ФАКТОРЫ...................................................................................................

742

9

Мы и сейчас еще не поняли и не хотим понять, что животные, птицы и рыбы,

растения без нас проживут, а вот нам без них не прожить и дня единого.

В. П. Астафьев

ВВЕДЕНИЕ

В начале 60-х годов ХХ века человечество впервые стало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем. Реальностью стали глобальное потепление климата, истощение озонового слоя над полюсами, распространение токсикантов и загрязнение воды, воздуха, почв, продуктов питания вредными химическими веществами, вымирание многих видов растений и животных, снижение биоразнообразия и биопродуктивности в результате деятельности человека.

Своей деятельностью человек создал искусственный мир, преобразовав значительную часть окружающей природной среды. Результатом деятельности человека является продукция – новые вещества, материалы, технические устройства, приборы различного назначения, жидкие, газообразные, твердые отходы и многое другое. Как правило, эти искусственные вещества, материалы, отходы производства и потребления и другая продукция на различных этапах своего жизненного цикла – проектирования, производства, поставки, транспортирования, хранения, использования, утилизации и ликвидации обладают свойствами, несовместимыми с естественными природными системами, а также характеристиками самого человека. Они имеют конечный срок полезного использования, не разлагаются или разлагаются очень медленно, приводят к загрязнению биосферы, непосредственно или косвенно оказывают негативное воздействие на качество жизни и здоровье человека.

Сегодня скорость увеличения вредного воздействия деятельности человека и интенсивность их влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости экосистем к изменениям окружающей природной среды и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения планеты.

Принципиальный недостаток развиваемых до сегодняшнего времени технологий заключается в том, что они приводят к нарушению круговорота веществ в биосфере, при которой использование природных ресурсов сопровождается загрязнением окружающей природной среды. Если самоочищающая способность окружающей природной среды недостаточна для нейтрали-

10

зации загрязнений, то они неблагоприятно действуют на жизнь и здоровье человека, технологические процессы и на природные ресурсы.

Во взаимоотношениях человека в отличие от других живых организмов с биосферой есть существенная разница: человек, постоянно изменяя, расширяя и совершенствуя способы и формы своих отношений с биосферой, действует в соответствии со своими потребностями, не всегда согласованными с экологическими законами.

По мнению академика Н. Н. Моисеева, «человек познал законы, позволившие ему создавать современные машины, но он пока не научился понимать, что существуют и другие законы, которые, возможно, он еще и не знает, что в его взаимоотношениях с природой существует запретная черта, которую человек не имеет права переступать ни при каких обстоятельствах … существует система запретов, нарушая которые он разрушает свое будущее».

Ученые определили путь безопасного развития биосферы. Так, французские ученые Е. Леруа и Тейер де Шарден в 1927 году ввели понятие ноосфера, а русский ученый В. И. Вернадский в последующие годы развил это понятие.

Ноосфера – это такое состояние биосферы, в котором все осуществляемые в ней процессы будут управляться разумом. Ноосферный подход предполагает, что люди должны быть воспитаны в духе уважения к окружающей природной среде. Поэтому исключительное значение для сохранения биосферы имеют воспитание, образование и ответственность каждого человека.

С учетом последнего замечания студент, изучающий промышленную экологию, должен:

уметь выявлять источники загрязнения и загрязнители окружающей природной среды;

знать воздействие загрязнителей на человека и окружающую природную среду;

разрабатывать и использовать экобиозащитную технику и технологии для уменьшения или исключения негативного воздействия на окружающую природную среду;

осуществлять переработку, обезвреживание, захоронение и утилизацию отходов производства и потребления;

производить оценку затрат на проведение мероприятий, направленных на уменьшение или исключение негативного воздействия на окружающую природную среду и определение их эффективности;

проводить анализ экологического риска.

Настоящее учебное пособие соответствует требованиям государственного образовательного стандарта по дисциплине «Промышленная экология».