Контрольная работа по "Экологии"

Большое влияние на состав природных вод как поверхностных, так и подземных оказывает их техногенное загрязнение. Поэтому роль воды в развитии заболеваний неинфекционной природы определяется содержанием в ней химических примесей, наличие и количество которых обусловлено техногенными и антропогенными факторами.

Методы охраны и рационального использования пресных вод.

Для охраны вод и предупреждения вредного воздействия на них, предусматривается разработка бассейновых и территориальных схем комплексного использования и охраны. Все мероприятия должны обеспечивать наиболее эффективное использование вод для народного хозяйства путем регулирования стока вод, принятия мер к экономному расходованию воды и к прекращению сброса неочищенных сточных вод на основе совершенствования технологии производства и схем водоснабжения применение безводных технологических процессов воздушного охлаждения, оборотного водоснабжения и других технических приемов.

В «Основах водного законодательства» записано, что все воды, водные объекты подлежат охране от загрязнения, засорения и истощения, влияющих на качество воды таким образом, что могут причинять вред здоровью населения, повлечь за собой уменьшение рыбных запасов, ухудшить условия водоснабжения и вызвать другие неблагоприятные последствия в результате изменения физических, химических, биологических свойств воды, снижения способности к естественному очищению, нарушения гидрологического и гидрогеологического режимов.

Одним из существенных сооружений по охране водоемов является канализация, которая представляет собой комплекс санитарных и инженерных сооружений, обеспечивающих сбор и быстрое удаление за пределы населенных пунктов загрязненных сточных вод, их очистку обеззараживание и обезвреживание.

Очистные сооружения также играют большую роль в защите окружающей среды от загрязнения, но в настоящее время на многих предприятиях применяется бессточная технология. Предприятия работают с нулевым сбросом, в технологические схемы включаются полностью замкнутые водооборотные системы. Взяв однажды воду у реки, предприятие практически больше не сбрасывает ее, что имеет немалое значение для охраны водных ресурсов. Бессточные системы водоснабжения полностью, исключая сброс в водоемы хозяйственно-бытовых, промышленных и загрязненных ливневых вод, уменьшая расход свежей воды, эти системы обеспечивают охрану водных ресурсов, а также обеспечивают рациональное распределение и использование водных ресурсов.

Для защиты от загрязнений морей и океанов также принимаются различные меры. Так в ряде особых районов в частности Балтийское, Средиземное и Черное море принят полный запрет слива нефтесодержащих вод с танкеров и сухогрузных судов. Все сбросы должны осуществляться только в береговые приемные устройства. Каждое судно, перевозящее нефтепродукты или другие вредные вещества, а также отходы (сточные воды, мусор) должно иметь сертификат о том, что корпус, механизмы и прочая оснастка соответствуют правилам предотвращения загрязнения моря.

Для очистки поверхности портовых акваторий от мусора и аварийно разлитых нефтепродуктов осуществляется оснащение портов плавучими мусоросборщиками.

За использованием и охраной водных ресурсов предусмотрен государственный контроль, который обеспечивает соблюдение всеми министерствами и ведомствами, учреждениями, организациями и гражданами установленного порядка использования вод, выполнения обязанностей по охране их от загрязнения, засорения и истощения.

Нехватка пресной воды, постепенное уничтожение и усилившееся загрязнение ресурсов пресной воды, получившие широкое распространение во многих регионах мира, наряду с наращиванием объема нерациональной деятельности требуют обеспечения комплексного планирования и рационального использования водных ресурсов. Такой комплексный подход должен охватывать все виды взаимосвязанных пресноводных водоемов, включая ресурсы поверхностных и подземных вод, и должным образом учитывать количественные и качественные аспекты, связанные с водой. Необходимо признать многосекторальный характер освоения водных ресурсов в рамках социально-экономического развития, а также многоцелевое использование водных ресурсов для целей водоснабжения и санитарии, сельского хозяйства, промышленности, городского развития, выработки гидроэлектроэнергии, внутреннего рыболовства, транспорта, отдыха, рационального использования низинных и равнинных земель и других видов деятельности.

Проекты рационального использования воды в целях освоения поверхностных и подземных источников водоснабжения и других потенциальных источников должны быть подкреплены одновременными мерами по охране вод и сведения к минимуму количества отходов.

Для засушливых территорий основной проблемой при опустынивании является недостаток влаги. В условиях богарного земледелия, а также водоснабжения, зависящего от количества и характера выпадения осадков, значительную роль играет технология аккумулирования дождевого поверхностного стока[1].

 Среди технологических процессов можно отметить: изменения профиля местности (строительство канав или стенок из скальных пород вдоль склонов), расчистка земель (удаление камней и растительности), уплотнение поверхности почв; химическая обработка поверхности почв с целью сокращения скорости просачивания воды и эрозии за счет заполнения пор и трещин (применение солей натрия, силикоза, латекса, битума и воска), покрытие поверхности почв водонепроницаемой пленкой.

Значительную часть потерь воды составляют потери на испарение с поверхности почвы. Помимо различных материалов для мульчирования (стерня, полиэтиленовая и полигравий, алюминиевая фольга, бумага), разработаны принципиально новые методы. Так, внесение в почву после влагозарядкового полива фумигантов типа этилендиброма позволило сократить потери влаги на 30 – 40 %, а в некоторых случаях - 80%.

Большое внимание уделяется антитранспирантам, позволяющим резко сократить транспирационные потери растений. Опрыскивание ими дает возможность уменьшить скорость истощения почвенной влаги для сокращения числа поливов, а также повысить содержание влаги в растениях. Наиболее известны два вида антитранспиранстов: белые отражающие вещества (в частности, каолинит); восковая или латексная эмульсия.

В условиях недостатка влаги был изобретен способ регулирования естественной фильтрации через почву с целью повышение эффективности использования влаги. Это осуществляется с помощью создания асфальтового водозадерживающего экрана на легких песчаных почвах в условиях недостатка влаги.

4. Техника и технологии защиты  атмосферного воздуха. 

Под загрязнением атмосферного воздуха представляющего  газовую оболочку планеты, понимается изменение его состава в результате выделения  примесей как от человеческой деятельности так и природных процессов. Но если на природные процессы человек повлиять не в силах то на загрязнение воздуха в результате деятельности людей человек может и обязан реагировать. Воздух жизненно необходим для жизни человека и всего живого на планете, без воды и еды человек может прожить некоторое время, а вот без воздуха не проживёт и пары минут. Качества воздуха  определяет состояние здоровья человека, влияет на комфорт и продолжительность его жизни. В результате человеческой деятельности  особенно последние сто лет, произошел большой промышленный скачёк, построено огромное количество заводов, фабрик, электростанций, у людей появился автомобильный транспорт, что очень неблагоприятно сказалось на качестве и составе атмосферного воздуха. Происходит огромное количество разного рода выбросов в атмосферу, над городами висит смог из не очищенных выбросов, выпадают кислотные осадки,   происходит разрушение озонового слоя результатом чего становятся озоновые дыры, усиливается пресловутый парниковый эффект.

В результате этих событий мировое сообщество задумалось о сохранение чистого воздуха, начались разработки по отчистке промышленных выбросов в атмосферу, в автомобилестроение тоже начали внедрять технологии по уменьшению выбросов вредных примесей в атмосферу. Что особенно радует так это постоянная модернизация систем отчистки выбросов, разработка новых более эффективных систем.

Самой действенной мерой охраны атмосферного воздуха является строительство предприятий, работающих по принципу безотходной технологии, с замкнутыми технологическими процессами, с исключением выбросов в атмосферу абгазов и хвостовых газов. Внедрение даже частичной рециркуляции абгазов, замена угля и мазута природным газом дали в последние годы хороший экологический и экономический эффект. Изменение технологии должно идти по пути уменьшения количества выбросов и сокращения затрат на очистку газов в расчете на единицу продукции. Немалое практическое значение для газоочистки имеют и профилактические мероприятия, заключающиеся в улучшении условий сжигания топлива, в совершенствовании конструкции фильтров и другого газо-пылеулавливающего оборудования, в герметизации технологических линий. Охране атмосферного воздуха способствует перевод автомобилей на сжиженный газ, при этом в 3-4 раза снижается выделение окиси углерода и других токсичных веществ. Использование возобновляемых и экологически чистых и безопасных источников энергии  таких как энергия солнца, ветра, приливов и отливов, волновых электростанций, а в последнее время в связи с развитием технологий используют энергию геотермальных источников, положительно влияет на сбережение чистого воздуха.

Промышленная защита воздуха основывается на следующих методах:

Абсорбция представляет собой процесс растворения газообразного компонента в жидком растворителе. Жидкость используют для абсорбции только один раз или же проводят ее регенерацию, выделяя загрязнитель в чистом виде. Схемы с однократным использованием поглотителя применяют в тех случаях, когда абсорбция приводит непосредственно к получению готового продукта или полупродукта например, абсорбция NH3 водой для получения аммиачной воды. Схемы с многократным использованием поглотителя распространены шире. Их применяют для улавливания углеводородов, очистки от SO2 дымовых газов ТЭС, очистки вентгазов от сероводорода железно-содовым методом с получением элементарной серы, моноэтаноламиновой очистки газов от CO2 в азотной промышленности.

Адсорбционный метод являются одним из самых распространенных средств защиты воздушного бассейна от загрязнений. Основными промышленными адсорбентами являются активированные угли, сложные оксиды и импрегнированные сорбенты. Активированный уголь нейтрален по отношению к полярным и неполярным молекулам адсорбируемых соединений. Он менее селективен, чем многие другие сорбенты, и является одним из немногих, пригодных для работы во влажных газовых потоках. Активированный уголь используют, в частности, для очистки газов от дурно пахнущих веществ, рекуперации растворителей. Оксидные адсорбенты обладают более высокой селективностью по отношению к полярным молекулам в силу собственного неоднородного распределения электрического потенциала. Их недостатком является снижение эффективности в присутствии влаги. Адсорбционные методы являются одним из самых распространенных в промышленности способов очистки газов. Их применение позволяет вернуть в производство ряд ценных соединений. При концентрациях примесей в газах более 2-5 мг/м3, очистка оказывается даже рентабельной. Основной недостаток адсорбционного метода заключается в большой энергоемкости стадий десорбции и последующего разделения, что значительно осложняет его применение для многокомпонентных смесей.

Термическое дожигание представляет собой метод обезвреживания газов путем термического окисления различных вредных веществ. Обычные температуры дожигания для большинства соединений лежат в интервале 750 - 1200 C. Применение термических методов дожигания позволяет достичь 99%-ной очистки газов. При рассмотрении возможности и целесообразности термического обезвреживания необходимо учитывать характер образующихся продуктов горения. Продукты сжигания газов, содержащих соединения серы, галогенов, фосфора, могут превосходить по токсичности исходный газовый выброс. В этом случае необходима дополнительная очистка. Термическое дожигание весьма эффективно при обезвреживании газов, содержащих токсичные вещества в виде твердых включений органического происхождения сажа, частицы углерода, древесная пыль. Термические методы широко применяются для очистки отходящих газов от токсичных горючих соединений. Разработанные в последние годы установки дожигания отличаются компактностью и низкими энергозатратами. Применение термических методов эффективно для дожигания пыли многокомпонентных и запыленных отходящих газов.

Термокаталитические методы газоочистки отличаются универсальностью. С их помощью можно освобождать газы от оксидов серы и азота, различных органических соединений, монооксида углерода и других токсичных примесей. Каталитические методы позволяют преобразовывать вредные примеси в безвредные, менее вредные и даже полезные. Они дают возможность перерабатывать многокомпонентные газы с малыми начальными концентрациями вредных примесей, добиваться высоких степеней очистки, вести процесс непрерывно, избегать образования вторичных загрязнителей. Применение каталитических методов чаще всего ограничивается трудностью поиска и изготовления пригодных для длительной эксплуатации и достаточно дешевых катализаторов. Гетерогенно-каталитическое превращение газообразных примесей осуществляют в реакторе, загруженном твердым катализатором в виде пористых гранул, колец, шариков или блоков со структурой, близкой к сотовой. Химическое превращение происходит на развитой внутренней поверхности катализаторов, достигающей 1000 м2/г. В качестве эффективных катализаторов, находящих применение на практике, служат самые различные вещества  от минералов, которые используются почти без всякой предварительной обработки, и простых массивных металлов до сложных соединений заданного состава и строения. Обычно каталитическую активность проявляют твердые вещества с ионными или металлическими связями, обладающие сильными межатомными полями. Одно из основных требований, предъявляемых к катализатору  устойчивость его структуры в условиях реакции. Например, металлы не должны в процессе реакции превращаться в неактивные соединения. Основным направлением развития термокаталитических методов является создание дешевых катализаторов, эффективно работающих при низких температурах и устойчивых к различным ядам, а также разработка энергосберегающих технологических процессов с малыми капитальными затратами на оборудование. Наиболее массовое применение термокаталитические методы находят при очистке газов от оксидов азота, обезвреживании и утилизации разнообразных сернистых соединений, обезвреживания органических соединений и СО. Для концентраций ниже 1 г/м3 и больших объемов очищаемых газов использование термокаталитического метода требует высоких энергозатрат, а также большого количества катализатора.

Озонные методы применяют для обезвреживания дымовых газов от SO2 NOx и дезодорации газовых выбросов промышленных предприятий. Введение озона ускоряет реакции окисление NO до NO2 и SO2 до SO3. После образования NO2 и SO3 в дымовые газы вводят аммиак и выделяют смесь образовавшихся комплексных удобрений сульфата и нитрата аммония. Время контакта газа с озоном, необходимое для очистки от SO2 80-90% и NOx 70-80% составляет 0,4 - 0,9 сек. Энергозатраты на очистку газов озонным методом оценивают в 4-4,5% от эквивалентной мощности энергоблока, что является, по-видимому, основной причиной, сдерживающей промышленное применение данного метода. Применение озона для дезодорации газовых выбросов основано на окислительном разложении дурно пахнущих веществ. В одной группе методов озон вводят непосредственно в очищаемые газы, в другой газы промывают предварительно озонированной водой. Применяют также последующее пропускание озонированного газа через слой активированного угля или подачу его на катализатор. Основное применение озонные методы дезодорации находят при очистке газов, которые выделяются при переработке сырья животного происхождения на мясожирокомбинатах и в быту.