53. Биосфера, ноосфера, техносфера.

Для своего существования человек вынужден вступать в отношения с природой, т.е. заниматься природопользованием. Нарушение законов природопользования может иметь опасные последствия для человека в будущем. Чтобы этого не произошло, необходимо знать, по каким законам развивается природа. Этим занимается ЭКОЛОГИЯ - наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания.

Термин "экология" предложен в 1869 г. немецким биологом Эрнстом Геккелем (образован термин из греческих корней "ойкос" - дом, жилище и "логос" - учение.

Экология является научной базой охраны окружающей среды или охраны природы - это комплекс мероприятий, направленных на предупреждение вредных воздействий на природу.

Биосфера - среда обитания живых организмов и элементы неживой природы, толщина ее 40-50 км, включая атмосферы (до озонового слоя), гидросферу и литосферу (до 3 км глубины).

Термин "биосфера" предложен австрийским ученым Э.Зюссом (биос - жизнь, сфера - шар). Современное учение о биосфере создал В.Н.Вернадский.

Последовательность развития биосферы, это развитие жизни на земле - биогенезис, оказывающее мощное воздействие на окружающую среду, особенно с развитием разума - ноогенезис. Наблюдается постепенный переход биосферы в НООСФЕРУ.

Ноосфера - это высшая стадия развития биосферы, характеризующаяся сохранением естественных закономерностей биосферы.

В результате природопользования человека происходит изменение природных комплексов, т.е. техногенезис, таким образом при дальнейшем развитии биосферы ноосфера, постепенно переходит в техносферу.

54. Источники загрязнения биосферы.

В процессе развития биосферы возможны загрязнения ее составляющих - атмосферы, гидросферы и литосферы (почвы).

Основные вещества, загрязняющие атмосферу, это газы (90 %) и пыль (10 %). Основные источники загрязнения - природные и производственно-бытовые процессы.

Природные источники - пыльные бури, вулканические извержения, космическая пыль.

Источники искусственного загрязнения атмосферы - теплоэлектростанции (выбрасывают сернистый и углекислый газ), металлургические предприятия (окиси азота, сероводород, хлор, ртуть, мышьяк и др.), химические, цементные заводы и др.

Атмосферные загрязнители разделяются на первичные, поступающие непосредственно в атмосферу, и вторичные - результат их превращений.

Загрязнения гидросферы выражается в первую очередь в загрязнении водоемов.

Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение водоемов.

Химическое загрязнение - увеличение в воде неорганических и органических вредных примесей (минеральные соли, щелочи, глинистые частицы, нефть и пр.).

Физическое загрязнение - изменение параметров воды, определяемое тепловыми, механическими, радиоактивными примесями.

Биологическое загрязнение - изменение свойств воды в результате увеличения в ней микроорганизмов, растений, других живых организмов (бактерии, грибы, черви), принесенных извне.

Неорганическими (минеральными) загрязнениями вод являются химические токсичные соединения мышьяка, меди, свинца, хрома, фтора и др. окисные загрязнения от промышленных стоков.

Моря и океаны загрязняются водами рек.

Сточные воды являются поставщиками органических загрязнений, особенно стоки промышленных предприятий, животноводческие хозяйства, бытовые стоки; загрязнение нефтью происходит от морских и речных судов, аварий танкеров. Почвенный слой земли загрязняется пестицидами (химические средства защиты растений и животных от вредителей и болезней).

Пестициды подразделяются на:

- гербициды (уничтожение сорной растительности),

- инсектициды (уничтожение вредных насекомых),

- зооциды (борьба с грызунами),

- фунгициды (борьба с грибковыми заболеваниями),

- бактерициды (против бактерий),

- лимациды (против моллюсков),

- дефолианты (удаление листьев),

- ретарданты (регуляторы роста растений),

- репелянты (отпугивание насекомых),

- аттрактанты (приманивают насекомых для последующего уничтожения).

Радиоактивное загрязнение среды - в результате ядерных взрывов, развития атомной промышленности, применение изотопов в медицине.

Отрицательно воздействуют на биосферу и тепловые загрязнения - выделение в атмосферу тепла (сжигание топлива, нефти, газа).

Вредны шум и электромагнитные поля.

55. Виды и вредность промышленной пыли. Промышленные яды.

К антропогенным источникам загрязнения окружающей среды относятся промышленные пыли.

Многие производственные процессы сопровождаются значительными выделением пыли. Промышленная пыль также оказывает вредное воздействие на организм человека.

Промышленная пыль - это тонко диспрегированные (размельченные) частицы твердых веществ, образующиеся при различных производственных процессах (дроблении, размоле, транспортировании) и способные находится во взвешенном состоянии в воздухе.

Промышленная пыль бывает органического происхождения (древесная, торфяная, угольная) и неорганического состава (металлическая, минеральная). По воздействию на организм пыли делятся на ядовитые и неядовитые. Ядовитые пыли вызывают отравления (свинец и др.), неядовитые пыли раздражают кожу, глаза, уши, десны, и проникая в легкие, вызывают профессиональные заболевания - пневмоконизы, которые ведут к ограничению дыхательной способности легких (силикоз, антракоз и др.).

Вредность пыли зависит от: ее количества, дисперсности и состава. Чем больше пыли витает в воздухе, чем мельче пыль, тем она опаснее.

К наиболее вредным промышленным ядам относятся соединения свинца, ртути, мышьяка, анилина, бензола, хлора и др. Большую опасность представляют яды, вызывающие злокачественные опухоли на коже. Это печная сажа, некоторые анилиновые красители, каменноугольная смола.

В сточных водах промышленных предприятий содержатся различные примеси: механические - органического и минерального происхождения, нефтепродукты, эмульсии, различные токсичные соединения.

Промышленные предприятия загрязняют почву различными отходами; стружки, опилки, шлаки, шламы, зола, пыль.

56. Меры борьбы с загрязнениями водного бассейна и почвы.

Использованная предприятием вода поступает в очистные сооружения предприятия, очищается и повторно используется (повторное, оборотное водоснабжение). Однако многие предприятия не имеют очистных сооружений.

Расчет допустимого состава сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, производится с учетом "Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" (Утв.16 мая 1974 г.).

Нормы устанавливают требования к составу воды по следующим параметрам:

- фракционный и массовый состав взвешенных веществ,

- наличие плавающих примесей,

- запах,

- привкус,

- окраска,

- температура воды,

- количество растворенного в воде кислорода,

- наличие возбудителей заболеваний и ядовитых веществ и др.

57. Очистка сточных вод от механических примесей.

Очистка сточных вод от механических примесей в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделения механических частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.

ПРОЦЕЖИВАНИЕ сточных вод осуществляется пропусканием их через решетки и волокноуловители для выделения примесей размером 25 мм и более, а также волокнистых загрязнений.

Решетки выполняются из металлических стержней с зазором между ними 5-25 мм и устанавливаются вертикально или под углом 60-70 град к горизонту (РММВ-1000). Очистка решеток механическая с помощью вертикальных и поворотных грабель. Примеси измельчаются и сбрасываются за решетку или направляются на переработку. Измельчение производится на дробилках.

ОТСТАИВАНИЕ происходит в отстойниках, песколовках, жиро-масло-нефтеуловителях.

Песколовки применяются для задерживания песка (стоки литейных цехов, окалины и т.п.). В зависимости от направления потока сточной воды песколовки делятся на вертикальные, горизонтальные с прямолинейными и круговым движением воды.

Отстойники по направлению движения воды делятся на горизонтальные, вертикальные, радиальные и комбинированные. Вертикальные отстойники применяются редко и применяются для очистки от крупных частиц.

С использованием центробежных сил для очистки воды от загрязнений используются ГИДРОЦИКЛОНЫ и ЦЕНТРИФУГИ.

ФИЛЬТРОВАНИЕ.

Для очистки от тонкодисперсных загрязнений применяются ФИЛЬТРЫ - зернистые (песок, шлак, гравий) и микрофильтры (металлические сетки).

58.Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей, от металла и солей.

Очистка сточных вод от маслосодержащих примесей в зависимости от состава и концентрации примесей осуществляется следующими методами: отстаиванием, обработкой в гидроциклонах, флотацией и фильтрованием.

1)отстаивание - осуществляется в отстойниках и в маслоловушках. Всплывшие частицы масел удаляются с поверхности воды маслосборным устройством.

Для каогуляции загрязнений применяются различные реагенты (сернистый аллюминий Al (SO), сернокислое железо Fe (SO) известковое молоко).

2)флотация - интенсификация всплывания частиц достигается за счет обволакивания частиц загрязнения пузырьками воздуха.

3)фильтрование - заключительный этап очистки от маслопродуктов, в качестве фильтроматериала применяется кварцевый песок, доломит, керамзит, волокна асбеста.

Для очистки сточных вод от металлов и солей применяют реагентные, ионорбменные, сорбционные, электрохимические, биохимические и др.методы.

При реагентном методе производят обработку сточных вод хлорной известью, хлористым натрием или калием, солями железа, хлорирование и др.

Ионообменный метод основан на применении синтетических ионообменных смол.

К электрохимическим относится метод электролиза, который основан на пропускании электрического тока через сточную воду, находящуюся в ваннах, в которых размещены поочередно стальные аноды и катоды.

Биохимический метод очистки основан на применении активного ила с содержанием бактерий, который перемешивается со сточной водой в отстойниках, образовавшийся осадок удаляется из отстойника.

59. Контроль состава сточных вод.

В зависимости от технических процессов на промышленном предприятии и изменения состава сточных вод принимается схема контроля и периодичность его.

Пробы сточной воды отбираются в очищенную посуду, изготовленную из боросиликатного стекла или полиэтилена. Анализ пробы производится не позднее 12 часов после ее отбора. При контроле (анализе) определяют степень загрязнения и состав воды (рассматривали ранее) и соответствие этих параметров действующим нормам (ПДК, цвет, запах). При определении объема механических примесей и их фракционного состава пробы воды фильтруют через фильтроэлементы.