Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Распределение водных масс в гидросфере Земли



ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

Четыре закона экологии:

1. Все связано со всем.

2. Все должно куда-то деваться.

3. Ничто не дается даром.

4. Природа знает лучше.

Б. Коммонер

 

Современное общество и научно-технический прогресс во всем мире непосредственным образом связаны с глобальным использованием природных ресурсов. Растут потребности людей, причем не пропорционально росту их численности, а более высокими темпами, что вызывает повышенное потребление благ. Удовлетворение потребностей возможно только за счет развития производства и отторжения природного вещества в виде угля, руды, нефти и газа и других веществ.

Накопление материальных благ в обществе обусловлено развитием трудовых процессов и в экологическом смысле суммируется из трех направлений:

· формирование природно-технических геосистем и техносферы Земли;

· исчерпание природных сырьевых ресурсов;

· подавление естественных механизмов саморегуляции биосферы в результате антропогенной трансформации природной среды и возникновение экологического иммунодефицита планеты.

Отрицательное воздействие производства на окружающую среду обусловлено несовершенством технологических процессов и его нерациональной структурой, что, в свою очередь, определяется уровнем развития науки и техники, а также характером производственных отношений.

Но, пожалуй, самое отрицательное воздействие производства на природную среду – это ее загрязнение, которое достигает критического уровня во многих районах мира и вызывает неустойчивость экологических систем и опасность здоровью людей.

Успехи в области преобразования природы сопутствуют людям лишь тогда, когда они изучают законы природы. Соблюдение и изучение этих законов, – совершенно необходимые условия для нормального природопользования, что, к сожалению, не всегда принимаются и соблюдаются.

Перед человечеством неотвратимо встала задача разумного, рационального природопользования, позволяющего удовлетворить жизненные потребности людей в сочетании с охраной и воспроизводством природной среды.

В результате производственной деятельности формируются природно-технические геосистемы (ПТГ), взаимодействующие с природой, обществом и являются объектами сравнительно нового направления экологической науки – инженерной экологии.

Обширный круг инженерно-прикладных вопросов, формирующих необходимую базу современных знаний инженера, позволяет решать задачи инженерной экологии, которые обеспечивали бы функционирование и управление ПТГ, не нарушая механизмов саморегуляции объектов биосферы и естественного баланса природообразующих геосфер.

 

11.1. Основные понятия и термины

 

Пожалуй, ни одна из наук, родившихся в наш XX век, не приобрела за короткий срок своего существования такой значимости, как экология – наука, изучающая взаимосвязи растений и животных между собой и с окружающей средой. Термин экология предложен немецким ученым Э. Геккелем в 1869 году и состоит из двух греческих слов oikos – дом, жилище и logos – учение, наука.

В 1875 году определение биосферы как основной оболочки Земли было дано видным австрийским геологом Э. Зюссом. Современные представления о биосфере и определение ее содержания и границ появились в классических исследованиях выдающегося натуралиста В.И. Вернадского (1863-1945 г.)

Биосфера – есть верхняя оболочка Земли, содержащая всю совокупность живых организмов и ту часть вещества планеты, которая находится в непрерывном обмене с этими организмами.

Таким образом, биосфера охватывает атмосферу, гидросферу, почву и верхние горизонты литосферы и имеет свою особую специфику взаимодействия и подчиняется определенным закономерностям своего развития (рис. 11.1.)

Современная картина распределения живого вещества занимает особое место и качественно резко отличается от всех других геосфер Земного шара. Биомасса организмов суши примерно в 800 раз превышает биомассу Мирового океана. На поверхности континентов растения по массе резко преобладают над животными. В океане мы наблюдаем обратное соотношение.

Живое вещество – все существующие растения, животные и микроорганизмы, образующие на Земле единое вещество – живое вещество биосферы.

Атомы химических элементов создают в живых организмах в сочетании с водой и минеральными солями сложные молекулярные постройки, представленные углеводами, липидами, белками и нуклеиновыми кислотами, которые характеризуются следующим составом.

Углеводы – органические вещества, состоящие из C, Н, О. Их общий состав может быть выражен формулой СnH2nOn. Простейший углевод представляет глюкозу: С6H12O6. Подразделяются углеводы на простые – моносахариды и сложные – полисахариды. Углеводы – основной источник энергии всех форм клеточной деятельности. Они строят прочные ткани растений (целлюлоза) и играют роль запасных питательных веществ в организмах. В химическом отношении углеводы можно представить как сочетание углерода и воды. Они являются первым продуктом фотосинтеза зеленых растений.

 
 

Липиды, состоящие преимущественно из H и C, – это жироподобные вещества и жиры, плохо растворяющиеся в воде. Из них состоят клеточные перегородки (мембраны). Жиры ввиду малой теплопроводности выполняют защитную функцию, а также выполняют роль запасных веществ питания в организмах.

Белки – наиболее сложные химические соединения. Они представляют собой сочетание 20 различных аминокислот; молекулы белков имеют большие размеры и поэтому их иногда называют макромолекулами. Молекулы аминокислот состоят из специфической части или радикала (R) и части, одинаковой для всех аминокислот, включающей аминогруппу (NH2) и карбоксильную группу (COOH).

Многие белки выполняют в живых организмах роль естественных катализаторов – ферментов, ускоряющих химические реакции в десятки и даже сотни миллионов раз. В настоящее время известно около тысячи ферментов. В их состав, кроме белков входят металлы Mg, Fe, Mn и др.

Нуклеиновые кислоты – находятся в ядре клеток. Представлены они двумя типами кислот – дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК). Их биологическая роль исключительно велика, поскольку они регулируют естественный синтез белков в организмах и осуществляют передачу наследственной информации из поколения в поколение.

Атмосфера – газовая оболочка нашей планеты. Атмосферный воздух представляет собой естественную смесь газов. Физические свойства атмосферного воздуха: молекулярный вес сухого воздуха – 28, 966; плотность при давлении 760 мм рт. ст. – 1, 2928 кг/м3. Состав атмосферы Земли с градацией на разные компоненты даны в табл. 11.1.

Таблица 11.1

Состав атмосферы (гомосферы) Земли (без H2O)

 

Элементы или соединения Содержание Общая масса, г
об. % вес. %
Главные компоненты
N2 78, 084 75, 51 3, 865´ 1021
O2 20, 946 23, 15 1, 184´ 1021
Второстепенные компоненты
Ar 0, 934 1, 28 65, 5´ 1018
CO2 0, 033 0, 046 2, 23´ 1018
Всего 99, 997 99, 986  
Микрокомпоненты
Ne 182´ 10-5 125´ 10-5 63, 6´ 1015
He 53´ 10-5 7, 2´ 10-5 3, 7´ 1015
Kr 12´ 10-5 29´ 10-5 14, 6´ 1015
Xe 0, 9´ 10-5 3, 6´ 10-5 1, 8´ 1015
H2 5´ 10-5 0, 3´ 10-5 0, 2´ 1015
Ксенокомпоненты
CH4 15´ 10-5 9´ 10-5 4, 3´ 1015
N2O 5´ 10-5 7, 6´ 10-5 4, 0´ 1015
O3 4´ 10-5 6´ 10-5 3, 1´ 1015
Rn 4, 5´ 10-17 6´ 10-18 2, 32´ 102
Кроме указанных элементов в атмосфере присутствуют SO, H2S, F, Br, Hg; пары воды присутствуют в переменных количествах. Содержание озона увеличивается с высотой.

 

Вредные вещества, попадающие в атмосферу, воздействуют на человека и их предельно допустимые концентрации приведены в табл. 11.2.

Выделяют следующие основные вещества, загрязняющие атмосферу, и их источники (табл. 11.3).

Таблица 11.2

Предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ в атмосфере, мг/м3

 

Элементы или соединения ПДК Элементы или соединения ПДК
max ср. сут. max ср. сут.
Акролеин 0, 30 0, 10 Сероуглерод 0, 03 0, 01
Бензол 2, 40 0, 80 Сажа 0, 15 0, 05
Метанол 1, 50 0, 50 Серная кислота 0, 3 0, 1
Марганец 0, 03 0, 01 Свинец - 0, 0007
Моноксид углерода 6, 0 1, 0 Формальдегид 0, 035 0, 012
Оксид азота (II, IV) 0, 3 0, 1 Фтористые соединения 0, 03 0, 01
Мышьяк - 0, 003 Фенол 0, 01 0, 01
Пыль нетоксичная 0, 5 0, 15 Хлористый водород 0, 05 0, 015
Сернистый ангидрид 0, 5 0, 15 Ртуть металлическая - 0, 0003
Сероводород - 0, 008 Хлоропрен 0, 25 0, 018
Хлор 0, 10 0, 03 Хром (IV) 0, 0015 -


Продолжение таблицы 11.3

 

Радиоактивные вещества Атомные электростанции Ядерные взрывы
Частицы
Тяжелые металлы и минеральные соединения Вулканическая деятельность Космическая пыль Ветровая эрозия Водяная пыль Промышленное производство Работа двигателей внутреннего сгорания
Органические вещества, естественные и синтетические Лесные пожары Химическая промышленность Сжигание топлива Сжигание отходов Сельское хозяйство (пестициды)

Гидросфера – это совокупность природных вод нашей планеты. Значение воды, как мощного агента и первостепенного геохимического фактора миграции веществ в принципе известно, достаточно хорошо. Оно связано с ее физико-химическими свойствами – способностью находиться в пределах биосферы Земли в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Общее распределение воды на Земле показано в табл. 11.4.

Источники минерализации природных вод и их соединений показаны в табл. 11.5.

Таблица 11.4

Биотическая структура

 

Большое разнообразие экосистем включают одни и те же составляющие: продуценты, консументы, детритофаги и редуценты.

Продуценты – это зеленые растения (автотрофы), которые под влиянием солнечной энергии в процессе фотосинтеза с помощью хлорофилла из воды и углекислого газа образуют сахара и выделяют кислород.

Консументы – гетеротрофные организмы, потребляют органические вещества, созданные автотрофами. Консументы подразделяются на несколько трофических уровней: первичные – это травоядные животные (фитофаги) и паразиты зеленых растений (насекомые, грызуны, копытные преобладают в наземной среде, а в водной – мелкие ракообразные и моллюски), вторичные консументы питаются вторичным и носят название

 
 

зоофаги или хищники, трупоеды (некрофаги) или паразиты.

Мертвые растения и животные остатки являются пищей консументов.

Редуценты – организмы, разлагающие органические вещества до простых неорганических, к ним относятся микроорганизмы (бактерии, дрожжи, грибы-сапрофиты).

Трофическая цепь питания представлена на рис. 11.2, где в виде схемы дана связь на разных уровнях продуцентов, n-ного порядка консументов, детритофагов и редуцентов.

Трофические уровни по Б. Небелу характеризуют распределение биомассы и уменьшаются на 90¸ 99% к предыдущему. Таким образом, объем экосистемы выражается в виде пирамиды. К примеру, если биомасса продуцентов составляет 10 т, то фитофагов 100 кг, а плотоядных 10 кг.

 

11.1.2. Компоненты окружающей
среды и их характеристика

 

В настоящее время имеются различные классификации компонентов окружающей среды, которые отражают локальные воздействия. Так, в горнодобывающей промышленности – это отчуждение земель, создание на них отвалов отработанных пород и загрязнение воздуха; в нефтеперерабатывающей промышленности – сброс сточных вод и испарение нефти и нефтепродуктов.

Такой подход ограничивается локальным воздействием на компоненты окружающей среды.

Классификацию компонентов природной среды необходимо рассматривать как систему взаимосвязанных элементов природной среды: животный мир, экосистемы рек и водоемов, растительный мир, водные ресурсы, атмосфера, природный ландшафт, почвы и т.д. Эта классификация необходима для оценки взаимодействия любого технического сооружения, находящегося на конкретной территории, и взаимодействует с объектами природной среды настолько тесно, что для изучения этого взаимодействия необходимо рассматривать природный комплекс и техническое насыщение совместно, как единую систему, которую определяют как природно-техническую геосистему, или ПТГ.

Таким образом, природно-техническая геосистема – это совокупность природных и искусственных объектов, формирующаяся в результате строительства и эксплуатации инженерных и иных сооружений, комплексов и технических средств, взаимодействующих с природными объектами (почва, растительный покров, рельеф, геологические тела, водные источники и атмосфера, фауна и социумы).

Современные тенденции развития ПТГ свидетельствуют об имеющейся диспропорции между инженерными расчетно-теоретическими и экспериментальными обоснованиями факторов техногенного воздействия на объекты окружающей среды. Неадекватность расчетных моделей реальной экологической обстановке в зоне промышленного освоения территории приводит к невосполнимым потерям биогеоценозов природного ландшафта.

Основным выходом из сложившейся практики неуправляемого техногенеза, является необходимость четкой классификации промышленно осваиваемых регионов по принципу техногенного воздействия на объекты природной среды.

Такая классификация требует накопления и тщательного изучения информации по следующим направлениям.

· Факторы техногенного воздействия на объекты природной среды в зоне промышленного освоения территории. При этом устанавливается:

ü номенклатурный состав техногенных факторов;

ü интенсивность воздействия объекта (механического, теплового, химического, биологического и т.д.);

ü количественная оценка уровня техногенного воздействия промышленного объекта.

· Признаки и показатели антропогенного изменения природных объектов в регионе освоения. При заданной номенклатуре техногенных факторов в качестве обобщенного критерия воздействия на природу со стороны объекта может использоваться функция экологического воздействия, определяющая реакцию окружающей среды в радиусе воздействия. Зона изменения природного ландшафта зависит от свойств окружающей среды, ее устойчивости, форм техногенного воздействия. Границы зоны могут быть найдены из решения системы уравнений, описывающих антропогенное изменение природного ландшафта ПТГ.

· Особенности природных ландшафтов, определяющие выбор экологической модели прогноза регионального воздействия со стороны промышленного объекта с окружающей средой.

Существующие нормативно-технические требования не учитывают зонального принципа нормирования путем введения критериев техногенного воздействия на окружающую среду. Вместе с тем решение вопроса заключается в наличии классификации количественных параметров техногенного воздействия для природных ландшафтов, различающихся по степени технофильности:

ü ландшафты, обладающие высокими рекреационными показателями: сохранность их обеспечивается инженерным устройством, биологической мелиорацией, постоянным восстановлением растительных сообществ, устранением повышенной нагрузки на почвенно-растительный покров;

ü ландшафты, содержащие в недрах полезные ископаемые, обеспечение их сохранности предъявляет повышенные требования к надежности сооружаемых объектов;

ü сельскохозяйственные и лесные ландшафты, использующиеся для получения сельскохозяйственной продукции: сохранность таких ландшафтов заключается в грамотном использовании технологических и экологических решениях;

ü ландшафты, которые малопригодны для сельского хозяйства и не содержат полезных ископаемых: такие ландшафты предпочтительны для промышленного и гражданского строительства.

Рассмотренная классификация учитывает реальный экологический режим формирования, как отдельных промышленных объектов, так и ПТГ в целом.

 

Магистральных трубопроводов

 

Атмосферой Земли называют газовую (воздушную) оболочку вокруг Земли. В зависимости от распределения температуры, атмосферу Земли подразделяют по вертикали на тропосферу , стратосферу , мезосферу , термосферу и экзосферу .

Тропосфера – самый нижний слой атмосферы до высоты 8¸ 18 км, где сосредоточено до 80 % всей массы воздуха. На верхней границе тропосферы температура воздуха составляет минус 40¸ 80°С. В пределах тропосферы выделяют пограничный слой мощностью 1¸ 1, 5 км, непосредственно прилегающий к земле и включающий приземной слой атмосферы. В пограничном слое движение воздушных масс (скорость ветра и степень турбулентности) определяется трением о поверхность земли и зависит от ее шероховатости, рельефа местности, наличия зданий и сооружений. Высота приземного слоя воздуха (нижняя часть пограничного слоя) составляет 30-50 м от дневной поверхности земли. В этом слое наиболее сильно проявляется механическое и тепловое воздействие подстилающей земной поверхности на воздушное течение. В нем обычно возникают приземные инверсии температуры, туманы, скапливаются загрязнения.

Состав воздуха и содержание входящих в него компонентов подробно рассмотрено в разделе 11.1.

 

Расчет выбросов в атмосферу

 

Источниками выбросов, как указано в 11.2.1, могут служить самые разные технические устройства. Для каждого типа этих устройств имеется своя методика расчета выбросов, утверждаемая компетентными организациями, согласно существующему законодательству. Привести все методики в рамках данного пособия невозможно, поэтому далее будут приведены только некоторые примеры расчета выбросов.

 

11.2.2.1. Потери газа при транспортировке

 

Транспорт газа по магистральным газопроводам (МГ) в идеале может быть экологически чистым, если бы не существовало неплотностей оборудования, стравливания газа в атмосферу при операциях пуска-остановки газоперекачивающих агрегатов, продувок оборудования, аварий и т.д.

Аварийные потери можно рассчитать по приближенной формуле:

где n – число линейных кранов на смежных участках трассы, где произошло падение давления; Vi – геометрический объем смежных участков; Ti – средняя температура газа на тех же участках; P'i, z'i – среднее давление и коэффициент сжимаемости на участке до аварии; P''i, z''i – то же, после перекрытия аварийных кранов; Qпос. – количество газа, поступившее с ближайшей КС с момента аварии до закрытия кранов; Qотб. – количество газа, отбираемое попутными потребителями из смежных участков; t – время от момента разрыва до перекрытия кранов.

Более точная, но и более сложная методика, разработана ВНИИГазом. Объем утечки газа при повреждении магистрального газопровода определяется положением точки разрыва относительно ближайших компрессорных станций, охранных и линейных кранов, давлением и температурой газа, диаметром газопровода, продолжительностью интервалов времени между моментом возникновения утечки, отключения КС и кранов. Методика расчета потерь газа с учетом этих параметров основана на результатах физического моделирования.

Согласно этой методике процесс истечения газа из газопровода при его повреждении разделяют на две стадии: первая – истечение газа из участков Li(Li+1) (рис. 11.3) до отключения i-и (i+1-й) КС или закрытия крана Кii+1); вторая – истечение газа из участков Li(Li+1) после отключения КС (КСi+1) или из участков li(li+1) после закрытия кранов Кjj+1).

 
 

В качестве исходных данных при расчете используют протяженность участков Li, li, Li+1, li+1, внутренний диаметр газопровода d, продолжительность первой (второй) стадии течения газа, рабочее давление на КСi (КСi+1) – pi (pi+1) и то же в момент их отключения – pi (p'i+1), давление газа на кранах Кjj+1) в момент их закрытия – pKj (pKj+1), а также в точке разрыва газопровода до возникновения утечки pp.

 
 

Потери газа при наличии исходных данных рассчитывают в следующей последовательности.

1. Определяют продолжительность первой (второй) стадии истечения на газопроводе-модели Т' по формуле

(11.1)

где Т – продолжительность первой (второй) стадии истечения газа в натуре; d – внутренний диаметр газопровода; z – коэффициент сжимаемости газа при температуре t и давлении p; m – параметр газопровода-модели, равный 53, 63 при x=Li, и 56, 86 при x=Li+1; x – протяженность расчетного участка газопровода, в км; l – коэффициент гидравлического сопротивления газопровода до возникновения утечки, равный 0, 01; D – относительная плотность газа по воздуху, равная 0, 6.

2. Определяют степень сжатия газа на участках Li и Li+1 соответственно ei=pi/pp и ei+1=pp/pi+1.

3. Определяют объем утечки воздуха V'' из газопровода-модели по номограмме (рис. 11.4) на первой стадии процесса в зависимости от Т' и ei (ei+1) и на второй стадии от Т''.

4. Вычисляют объем утечки газа из натурного газопровода V по формуле

(11.2)

где V1, 2=(4, 455pxV'd2m2/3)/zt – объем утечки газа на первой (второй) стадии истечения; p – давление газа.

В выражениях (11.1) и (11.2) переменная x может принимать значения Li(Li+1) и li(li+1); t – значения ti(t'i), ti+1(t'i+1) (где ti, ti+1 – температура газа соответственно в начале Li и конце Li+1, t'i и t'i+1 – то же в момент отключения КСi, КСi+1); z – значения zi(z'i), zi+1(z'i+1), zKj zKj+1; p – значения pi(pi+1), p'i(p'i+1), pKj(pKj+1).

Технические потери газа в компрессорном цехе можно оценить:

q=1, 25[(q5+q10)nГПА+q17+q18+q30+qИ.Г.+qТ.А.].

Характеристика слагаемых в этой формуле приведена в табл. 11.11 для одного агрегата при общем их числе nГПА.

Ясно, что чем больше количество выбросов и чем эти выбросы вреднее для окружающей среды, тем ущерб и плата за загрязнение выше. С этой точки зрения наибольший ущерб причиняют выхлопные газы работающих ГПА, а точнее оксиды азота и углерода, из которых в основном и состоят эти выхлопные газы.

Рис. 11.4. Номограмма для определения объема утечки из газопровода-модели: I и II – соответственно для участков Li Li+1 на первой стадии процесса истечения газа; III и IV – соответственно для участков Li(li) и Li+1(li+1) на второй стадии истечения газа

Таблица 11.11

Характеристика источников технических потерь газа на КС

 

Место утечки Обозначение Диапазон значений, м3/час Среднестатисти­чес­кие потери, м3/час
Работающий агрегат    
свеча №5 q5 0¸ 50
Резервный агрегат,      
свеча №10 q10 0¸ 30
свеча №17 q17 0¸ 250
свеча №18 q18 0¸ 300
свеча №30 q30 0¸ 100
Импульсный газ qИ.Г. 0¸ 20
Технологические аппараты qТ.А. 0¸ 100

 

 

11.2.2.2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы

 

В силу того, что воздушный бассейн является общим для всех живущих на Земле и им невозможно не пользоваться для дыхания, ущерб, нанесенный атмосфере, касается каждого человека. Выброшенные газовые загрязнения, пыль и аэрозоли рано или поздно выпадают на Землю и на водные поверхности, то есть через загрязнение воздушного бассейна происходит комплексное загрязнение всех компонентов окружающей природной среды. Атмосфера имеет огромную емкость и способность к самоочищению, но и объемы выбросов на протяжении последних десятилетий непрерывно возрастали.

Существует два основных метода оценки ущерба атмосфере: метод прямого счета и метод укрупненного счета.

При применении метода прямого счета учитывается, какие конкретные объекты природной среды, в каком количестве и в какой мере пострадали от загрязнения данным видом выброса от данного источника (предприятия, цеха, отрасли в целом и т.д.) Такой подход позволяет точно выявить источники наиболее вредных выбросов и установить очередность природоохранных мероприятий, разработать структуру затрат на эти цели и возместить нанесенный ущерб, то есть обосновать размер платежей за загрязнение среды. Однако такой метод требует огромного количества исходных данных и длительного периода обследования предприятий, цеха, отрасли в целом. Метод прямого счета трудоемкий и дорогой, а, следовательно, применяется редко, несмотря на свою высокую достоверность и точность.

Применение метода укрупненного счета основано на эмпирических (опытных) коэффициентах и экспертных оценках. Экономический ущерб (Jатм.) (удельный, в руб./год) рассчитывается:

где g – константа, зависящая от роста цен; s – коэффициент относительной опасности, зависящий от типа территории; f – коэффициент, учитывающий характер рассеивания примесей в атмосфере; M – приведенная масса годового выброса (усл. т/год).

Коэффициент относительной опасности s определяется по формуле:

где Si – площадь i-й части зоны активного загрязнения (га); SЗАЗ – площадь зоны активного загрязнения (га); i – номер части ЗАЗ, относящейся к одному из типов территорий; n – общее число типов территорий, попавших в ЗАЗ; si – коэффициент относительной опасности данного вида территории (для курортов и заповедников – 10, для пригородных зон отдыха – 8, для лесов – 0, 2¸ 0, 0025, для пашен – 0, 25, для садов – 0, 5, для населенных пунктов с плотностью населения n чел/га s = 0, 1n).

Коэффициент f оценивается в зависимости от скорости оседания частиц, высоты их выброса и температуры. Так, для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 см/с f = 0, 89¸ 4, для частиц со скоростью оседания менее 1 см/с f = 1¸ 0, 08.

Величина приведенной массы выброса рассчитывается по формуле:

где N – общее число загрязнителей; Ai – безразмерный показатель относительной активности примеси i-го вида (усл. т/год); mi – масса годового выброса i-го вида.

Значения А для некоторых загрязнителей: оксид углерода – 1, сернистый ангидрид – 22, сероводород – 54, 8, пары фтора – 980. Остальные справочные величины приведены во Временной типовой методике Научного совета АН СССР.

На предприятиях нефтегазового комплекса применяются, как правило, упрощенные методики, основанные на методе укрупненного счета, по которым определяют не величину ущерба, а плату за загрязнение воздушного бассейна с учетом вида оборудования, состава и количества выбросов. Эти методики имеются на каждом предприятии и обычно содержатся в экологическом паспорте предприятия, паспорте безопасности или томе ПДВ.

Состояние воздушной среды

 

За последние 10 лет объем промышленного производства в России сократился примерно на 50%. Можно было бы предположить, что выбросы в атмосферу сократились на столько же. Однако, они уменьшились только на 25%. Причины такого парадокса довольно просты: экологически более чистые производства закрыты, а предприятия «грязных» отраслей (топливно-энергетического комплекса, черной и цветной металлургии) борются за существование до последнего, вставая на путь жесткой экономии, закрывая очистные сооружения. В результате из 148 млн. россиян 40¸ 50 млн. человек испытывает влияние 10-кратного превышения ПДК вредных веществ, 55¸ 60 млн. человек – 5-кратного. В списке городов, вредных для проживания лидируют Аткарск, Архангельск, Биробиджан, Бийск, Каменск-Уральский, Комсомольск-на-Амуре, Кызыл, Магадан, Москва, Мытищи, Поводвинск, Норильск, Прокопьевск, Самара, Сыктывкар, Ульяновск, Уссурийск, Челябинск, Черемхово, Щёлково. К самым «грязным» городам России, где тяжелое положение сохраняется уже более 5 лет, относятся: Братск, Волжский, Екатеринбург, Зима, Иркутск, Кемерово, Красноярск, Курган, Липецк, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новосибирск, Омск, Ростов-на-Дону, Саратов, Селекгинск, Ставрополь, Тольятти, Улан-Удэ, Усолье-Сибирское, Хабаровск, Чита, Шелехов, Южно-Сахалинск.

В атмосфере этих городов присутствует пыль, диоксид азота, бензапирен, фенол, аммиак, формальдегид, хлористый водород и т.д. При одной только аварии на тамбовском АО «Пигмент» было выброшено в атмосферу 94 кг фосгена (достаточно для полного уничтожения 7¸ 8 млн. человек). Вообще аварии и пожары на опасных производствах, в силу своей непредсказуемости и тяжелейших последствий, дамокловым мечом повисли над головой практически каждого жителя наших городов.

Тюменская область входит в число регионов, где остро стоит проблема сокращения вредных выбросов в атмосферу. Ежегодно от стационарных и передвижных источников в воздух выбрасывается примерно 4 млн. т жидких, твердых и газообразных веществ. Преобладают углеводород (46%), окись углерода (39%) и окислы азота (9%). На стационарных установках очищается около 20 % газообразных выбросов. Нефтедобывающая промышленность служит источником выбросов в объеме около 750 тыс. т, газовая – 300, трубопроводный транспорт – 450, авиация – 180. Наибольшее количество выбросов от стационарных источников наблюдается в Сургуте – 54 тыс. т, Тюмени – 16, 2, Тобольске – 7, 6, Нижневартовске – 7, 6, Новом Уренгое – 6 тыс. т.

Основными предприятиями-загрязнителями являются: «Тюменьтрансгаз» – 190 тыс. т/год, «Уренгойгазпром» – 106 тыс. т/год, «Юганскнефть» – 38 тыс. т/год и другие, где происходит сжигание газа, как в факелах, так и в газотурбинных и котельных установках. Кроме стационарных источников выбросов, значительное воздействие оказывают передвижные, в первую очередь – автотранспорт. Отходящие (выхлопные) газы автомобилей содержат более 200 вредных компонентов, среди которых присутствуют канцерогенные и мутагенные. Доля выбросов автотранспорта в общем объеме выбросов в Тюменской области превышает 55% (около 2, 2 млн. т).

В воздушной среде Тюмени концентрация пыли превышает ПДК почти вдвое, бензапирена – в 1, 2 раза, формальдегида – в 2 раза. В районе Дома обороны содержание фенола превышает 2 ПДК, в Центральном районе превышены ПДК по пыли и оксиду углерода, а в Заречном – диоксиду азота.

В Сургуте происходит почти постоянное превышение ПДК по формальдегиду и бензапирену, в Тобольске и Нефтеюганске – по диоксиду азота, пыли и формальдегиду.

Усилиями предприятий, экологических фондов, органов местного самоуправления удается в некоторых местах улучшить ситуацию, в том числе – сократить потери нефти и газа при авариях и технологических операциях, погасить часть факелов, контролировать состояние топливных систем автомобилей и т.д. На это тратятся существенные суммы (около 200 млн. руб./год), однако общая ситуация либо не улучшается, либо остается без заметных изменений.

Если человек может очистить питьевую воду и не пить ее из водоема, то не дышать атмосферным воздухом мы еще не научились.

 

Методы очистки сточных вод

11.4.2.1. Механическая очистка

 

Механическую очистку производят для выделения из воды нерастворенных дисперсных примесей путем процеживания, фильтрования, отстаивания, центрифугирования.

Процеживание применяют для удаления крупных частиц, размер которых превышает 0, 8 мм, используя различные решетки, дробилки, сита и их комбинации.

Фильтрование бывает грубое и тонкое. При грубом фильтровании задерживаются частицы размером от 0, 8 до 0, 5 мм, при тонком – менее 0, 5 мм. Размер уловленных примесей зависит от размера отверстий или промежутков между частицами (волокнами) фильтрующего материала. Так, для трековых фильтрующих мембран размер отверстий от 0, 2 до 0, 4 микрон, толщина самой мембраны около 10 микрон. Отверстия такого диаметра можно получить, подвергая полиэтиленовую пленку действию потока тяжелых частиц, например, нейтронов на ускорителе.

При расходе фильтруемой жидкости до 100 л/с фильтрование обычно безнапорное, а свыше 100 л/с – под напором.

Материалами фильтров могут служить: кварцевый песок, гравий, щебень, мраморная крошка, древесный уголь, антрацит, керамзит, шлак, искусственные материалы.

Отстаивание позволяет выделить как более легкие, так и более тяжелые, чем вода, примеси. Степень очистки сильно зависит от времени отстаивания и условий работы отстойника. Так, в пруде-отстойнике можно выделить из воды свыше 90% примесей. В пром


Поделиться:



Популярное:

  1. E) Солнечной энергии и движению воздушных масс.
  2. III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСОВ КУРСА ПО ТЕМАМ И ВИДАМ РАБОТ
  3. V. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ МЕЖДУ ЗАМАМИ
  4. Агитационно – массовое искусство периода гражданской войны.
  5. Активные ингредиенты: монофторфосфат натрия (массовая доля фторида — 1000 ppm), экстракты ромашки и календулы, мятное масло
  6. Билет 46. Палеозойский этап развития Земли.
  7. Билет 6. Ценностно-эстетические аспекты журналистики и современных массмедиа.
  8. Билет47. Мезозойский этап развития Земли.
  9. Большой старый портфель также очень 'понравится малышу. Кроме того, если больше ничего не найдется под рукой, можно использовать пластмассовую коробку с ручками.
  10. В каких формах собственности находятся земли особо охраняемых природных территорий?
  11. В каком случае элемент заземлителя должен быть заменен?
  12. В условиях дуополии с неравным распределением рыночной власти между фирмами одна из них ведет себя как лидер, в то время как другая осуществляет стратегию приспособления


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 715; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.096 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь