- •Глобальные экологические проблемы
- •1. Основы общей экологии
- •1.1. Система. Общие свойства и параметры систем
- •1.1.1. Общие свойства систем
- •1.1.2. Классификация систем
- •1.1.3. Параметры систем
- •1.2. Системные законы экологии
- •1.2.1. “Всё связано со всем”
- •1.2.2. “Всё должно куда-то деваться”
- •1.2.3. “Ничто не дается даром”
- •1.2.4. “Природа знает лучше”
- •1.2.5. “На всех не хватит”
- •1.3. Основы системной динамики
- •1.3.1. Причинные связи и поведение систем
- •1.3.2. Сети взаимодействий и контуры обратных связей
- •1.3.3. Система «Человек — Экономика — Биота —Среда»
- •1.3.4. Моделирование динамики систем
- •1.3.4.1. Основные понятия
- •1.3.4.2. Порядок моделирования динамики экосистем
- •1.4. Экосистемы. Биосфера
- •1.4.1. Особенности экосистем
- •1.4.2. Уровни биологической организации
- •1.4.3. Теория биосферы
- •1.4.4. Теории происхождения жизни
- •1.4.5. Основные положения теории биосферы в.И. Вернадского
- •1.4.6. Основные свойства биосферы
- •1.4.7. Гипотеза о возникновении Геи-Земли
- •1.5. Популяции в экосистеме. Основы демографии
- •1.5.1. Параметры и закономерности динамики популяций
- •1.5.1.1. Статистические параметры
- •1.5.1.2. Кривые выживаемости
- •1.5.1.3. Кривые роста популяции
- •1.5.1.4. Экологические стратегии выживания
- •1.5.2. Территориальная структура популяций
- •1.5.3. Особенности динамики численности человечества
- •1.6. Движение вещества в биосфере
- •1.6.1. Виды веществ биосферы
- •1.6.2. Основные свойства живых систем
- •1.6.3. Функции живого вещества в биосфере
- •1.6.4. Круговорот вещества
- •1.6.5. Особенности круговоротов воды,
- •1.6.6. Пути возврата элементов в круговорот
- •1.7. Движение энергии в биосфере
- •1.7.1. Основные закономерности движения энергии
- •1.7.2. Физический смысл энтропии
- •1.7.3. Процессы преобразования энергии в живых организмах
- •1.7.4. Трофическая структура экосистем
- •1.7.4.1. Пастбищная цепь
- •1.7.4.2. Детритная цепь
- •1.7.4.3. Роль консументов в экосистемах
- •1.7.5. Правила 1 % и 10 %
- •1.7.6. Изменение качества и количества энергии
- •1.7.7. Особенности энергетических потребностей человека
- •1.8. Продукция и распад биоорганики
- •1.8.1. Концепция продуктивности
- •1.8.2. Экологические пирамиды
- •1.8.3. Разложение живого вещества
- •1.9. Среда обитания
- •1.9.1. Закономерности действия экологических факторов
- •1.9.2. Эврибионты и стенобионты
- •1.9.3. Адаптация к факторам среды
- •1.9.4. Классификация факторов среды по направленности действия
- •1.10. Связи в экосистемах. Экологическая ниша
- •1.10.1. Биотические связи в экосистеме
- •1.10.2. Видовая структура экосистемы
- •1.11. Динамика экосистем
- •1.12. Стабильность и устойчивость экосистем. Саморегуляция
- •2.1.1. Классификация воздействий
- •2.1.2. Загрязнения
- •Избирательная токсичность при загрязнении воздуха тяжелыми металлами
- •Влияние на организм человека основных химических загрязнителей
- •2.1.3. Принципы нормирования критериев качества
- •2.2. Антропогенные воздействия на атмосферу
- •2.2.1. Нормирование выбросов в атмосферу
- •2.2.2. Основные источники загрязнения атмосферы
- •2.2.2.1. Тэс и аэс. Котельные установки
- •2.2.2.2. Черная и цветная металлургия
- •2.2.2.3. Химическое производство
- •2.2.2.4. Выбросы автотранспорта
- •2.2.2.5. Трансграничные загрязнения
- •2.2.3. Глобальные экологические последствия
- •2.2.4. Общие сведения о расчетах выбросов
- •2.2.5. Распространение загрязнителей в атмосфере
- •2.3. Защита атмосферы от антропогенного загрязнения
- •2.4. Антропогенное воздействие на гидросферу
- •2.4.1. Главные загрязнители вод
- •2.4.2. Основные источники загрязнения
- •2.4.3. Критерии оценки качества вод
- •2.4.4. Классификация вод по интегральным показателям качества
- •2.4.5. Экологические последствия загрязнения гидросферы
- •2.5. Защита гидросферы от антропогенного воздействия
- •2.6. Способы защиты литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.1. Эрозия
- •2.6.2. Загрязнение почв
- •2.6.3. Вторичное засоление и заболачивание почв
- •2.6.4. Опустынивание
- •2.6.5. Отчуждение земель
- •2.6.6. Воздействие на горные породы и массивы
- •2.6.7. Воздействие на недра
- •2.6.8. Защита литосферы от антропогенного воздействия
- •2.6.9. Рекультивация нарушенных почв
- •2.7. Антропогенное воздействие на биотические сообщества и их защита
- •2.7.1. Защита биотических сообществ
- •2.8. Особые виды воздействия на биосферу
- •2.8.1. Загрязнение среды опасными отходами
- •2.8.1.1. Методы обеспечения радиационной
- •2.8.1.2. Утилизация и переработка производственных
- •2.8.1.3. Обезвреживание токсичных производственных отходов
- •2.8.2. Шумовое воздействие
- •2.8.3. Воздействие электромагнитных полей и излучений
- •2.8.4. Биологическое загрязнение
- •2.9. Влияние состояния окружающей среды на здоровье человека
- •2.10. Виды норм и нормативов качества окружающей среды
- •2.10.1. Санитарно-гигиенические нормативы
- •2.10.2. Экологические нормативы
- •2.10.3. Производственно-хозяйственные нормативы
- •2.10.4. Виды нормативов при оценке качества воздушной среды,
- •2.11. Гигиеническое нормирование содержания химических веществ в окружающей среде
- •2.11.1. Гигиеническое нормирование содержания химических
- •2.11.2. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.3. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.11.4. Гигиеническое нормирование содержания
- •2.12. Экологическое нормирование состояния территорий в Российской Федерации
- •2.12.1. Критерии выявления зон экологического неблагополучия
- •2.12.2. Зоны экологического неблагополучия в Российской Федерации
- •2.13. Энергетика и окружающая среда. Проблемы энергетики
- •2.13.1. Виды природных ресурсов
- •2.13.2. Тепловая энергетика
- •2.13.3. Гидроэнергетика
- •2.13.4. Ядерная энергетика
- •2.14. Некоторые пути решения экологических проблем современной энергетики
- •2.14.1. Альтернативные источники получения энергии
- •2.14.2. Энергия Солнца
- •2.14.3. Ветер как источник энергии
- •2.14.4. Использование нетрадиционных гидроресурсов
- •2.14.5. Энергетические ресурсы морских, океанических
- •2.14.6. Термоядерная энергия
- •3. Эколого-правовые и организационные вопросы
- •Охрана природы и окружающей человека среды. Рациональное природопользование
- •Ресурсосбережение. Некоторые пути снижения расхода природных ресурсов
- •3.2.1. Пути снижения расходов природных ресурсов
- •3.2.2. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии
- •3.3. Основные направления инженерной защиты окружающей среды
- •3.3.1. Основные направления малоотходных и безотходных технологий
- •3.3.2. Биотехнология в охране окружающей среды
- •3.3.3. Критерии экологичности технологических процессов
- •3.4. Экологическая безопасность и экологический риск
- •Экологический риск и его оценка
- •3.5. Экологический мониторинг
- •3.6. Законодательство в области природопользования и охраны природы
- •3.7. Организационно-правовые формы экологического контроля
- •3.7.1. Система экологического контроля
- •3.7.2. Государственный экологический контроль
- •3.7.2.1 Система государственного управления
- •3.7.2.2. Государственные органы охраны окружающей среды
- •3.7.3. Прокурорский надзор
- •3.7.4. Конституционный и арбитражный суды
- •3.7.5. Органы Министерства внутренних дел рф
- •3.7.6. Вневедомственный и производственный контроль
- •3.7.7. Общественный экологический контроль
- •3.8. Эколого-правовая ответственность
- •3.8.2. Дисциплинарная ответственность
- •3.8.3. Административная ответственность
- •3.8.4. Уголовная ответственность
- •3.8.5. Материальная эколого-правовая ответственность
- •3.9. Государственная статистическая отчетность по охране окружающей среды
- •3.9.1. Формы государственной статистической отчетности
- •Раздел I. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, их очистка и утилизация.
- •Раздел III. Источники выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •Раздел IV. Выполнение мероприятий по уменьшению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.
- •3.9.2. Ответственность за представление
- •3.10. Экологическая стандартизация и паспортизация
- •3.10.1. Система стандартов в области охраны природы
- •3.10.2. Экологическая паспортизация
- •3.11. Экологическая экспертиза
- •3.12. Экологический аудит
- •3.13. Экономические механизмы рационального природопользования
- •3.13.1. Эколого-экономический учет природных ресурсов
- •3.13.2. Лицензия, договор, лимиты на природопользование
- •3.14. Плата за загрязнение окружающей среды (негативное воздействие)
- •3.15. Экологические менеджмент, управление и сертификация
- •3.16. Международное сотрудничество в области охраны окружающей среды. Устойчивое развитие
- •3.16.1. Международные обязательства рф в области
- •3.16.2. Понятие о концепции устойчивого развития
- •3.16.3. Показатели устойчивого развития страны
- •Заключение
2.3. Защита атмосферы от антропогенного загрязнения
Экологи ФРГ выделили три основных способа уменьшения загрязнения окружающей среды : “удлини трубу” (разбавление, рассеяние вредных примесей), “заглуши трубу” (очистка), “завяжи трубу узлом” (применение малоотходных технологий). Рассмотрим, как практически применяются эти способы для защиты атмосферы от воздействия человека.
Загрязнение атмосферы от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые — мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеяния (метеорологические данные, роза ветров), тип ландшафта и др.
Основными направлениями защиты атмосферы от загрязнения являются:
1. Экологизация технологических процессов.
Это наиболее радикальная мера, предполагающая:
- создание непрерывных (замкнутых) технологических циклов;
- применение малоотходных технологий, исключающих попадание в атмосферу вредных загрязняющих веществ;
- замену местных котельных установок на централизованное теплоснабжение;
- предварительную очистку топлива и сырья от вредных примесей;
- замену угля и мазута на природный газ;
- гидрообеспыливание;
- перевод на электропривод компрессоров, сваебойных агрегатов, насосов;
- частичную рециркуляцию (повторное использование отходящих газов);
- снижение загрязнения отработанными газами автотранспорта: поиск заменителей бензина (газовое топливо, метиловый спирт (метанол), малотоксичный аммиак, жидкий водород); исследования с целью замены карбюраторного двигателя на дизельный, паровой, газотурбинный; создание пробных моделей автомобилей на электрических аккумуляторах в комплексе с карбюраторными двигателями, автомобилей на солнечных элементах.
2. Очистка газовых выбросов от вредных примесей.
К вредным примесям относятся аэрозоли (пыль, зола, сажа) и токсичные газо- и парообразные примеси (NO, NO2, SO2).
От аэрозолей защищают:
- сухие пылеуловители (циклоны (групповые, батарейные), ротационные, вихревые пылеуловители, жалюзийные пылеотделители, пылеосадительные камеры, основанные на эффекте оседания частиц пыли под действием центробежных сил и сил тяжести;
- мокрые пылеуловители (скрубберы Вентури, форсуносные и центробежные скрубберы, аппараты ударно-инерционного типа, турбулентные газопромыватели, пенные аппараты), производящие осаждение частиц пыли на поверхность капель, пленки или пены жидкости под действием сил инерции и броуновского движения;
- фильтры (зернистые со слоями песка, титана, стекла; с гибкими пористыми перегородками из ткани, резины, полиуретана), задерживающие мелкодисперсные частицы пыли до 0,05 мкм;
- электрофильтры, задерживающие частицы до 0,01 мкм, высоко эффективные (очистка газов на 99 – 99,5 %), но с большим расходом энергии, требуемой для заряда частиц.
От токсичных газо- и парообразных примесей (NO, NO2, SO2) применяют :
поглощение примесей путем каталитического превращения;
промывку выбросов растворителями примеси (абсорбцию);
адсорбционный метод - поглощение газообразных примесей твердыми телами с ультрамикроскопической структурой;
хемосорбцию;
термическую нейтрализацию.
3. Рассеивание газовых примесей в атмосфере.
Для рассеивания применяют высокие дымовые трубы (до 300 м), хотя это далеко не самое лучшее решение, вынужденное мероприятие при необеспеченности очистными устройствами. Примеры: медно-никелевый комбинат в г. Сазбери (Канада) имеет трубы высотой 407 м; вентиляционные трубы на АЭС для рассеивания радиоактивных выбросов достигают высоты 100 м.
4. Организация санитарно-защитных зон (СЗЗ) и архитектурно-планировочные решения.
СЗЗ – полоса отделяющая источники промышленного загрязнения от жилых или общественных зданий для защиты населения от вредных факторов производства. Ширина СЗЗ зависит от класса производства, степени вредности и количества выделяемых в атмосферу веществ (от 50 до 1000 м). В СЗЗ должны расти газоустойчивые породы деревьев – акация белая, тополь канадский, ель колючая, шелковица, клен остролистный, вяз. Хвоя 1 га елового леса улавливает 32 т пыли в год, листва букового леса – 68 т;
Архитектурно-планировочные решения включают в себя:
- правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров;
- выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами;
- сооружение автодорог в обход населенных пунктов.
Кроме перечисленных мер предусмотрена охрана озонового слоя (Закон РФ “Об окружающей среде” (2002) путем организации наблюдений за изменением озонового слоя, соблюдения нормативов предельно допустимых выбросов для озоноразрушающих веществ (фреонов), регулирования производства и использования веществ, разрушающих озоновый слой, прекращения выпуска озоноразрушающих веществ.
Вопросы для самопроверки
1. Охарактеризуйте существующие методы пылегазоочистки.
2. Каковы общие принципы расчета выбросов в атмосферу ?
3. Какие меры по защите атмосферы подразумевают способы уменьшения загрязнения окружающей среды : “удлини трубу”, “заглуши трубу”, “завяжи трубу узлом” ?
4. Каково назначение СЗЗ ?
5. Какие факторы влияют на распространение загрязнителей в атмосфере ?