Экономика природопользования

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Таразский политехнический колледж

СРС

На тему: Экономика природопользования

Выполнял работу: студент группы 2ПВ2

Рас Медет

Проверял работу : Арымбекова А.М.

План

Введение

1. Вред, приносимый здоровью человека в результате загрязнения водных ресурсов

2. Характеристика тетраэтилсвинца

3. Методы очистки сточных вод от загрязняющего вещества

3.1 Хлорирование

3.2 Экстракция неэтилированными бензинами

3.3 Метод озонирования

3.4 Метод сорбции

Заключение

Список литературы

Введение

Вода - это источник жизни всех организмов, основа человеческой цивилизации. Однако, как ни больно об этом говорить, люди с необычайной расточительностью относятся к водным ресурсам земли, загрязняют их. Согласно статистическим данным. Ежегодно в реки, моря и озера мира сбрасывается до 400 млрд. кубометров сточных вод. Это привело к тому, что 5,5 тысяч миллиардов кубометров воды на планете находиться в загрязненном состоянии. Данная цифра составляет более 14% от общего объема водных ресурсов мира.

Основной причиной водного загрязнения является жизнедеятельность человека. Оно делится на три основные категории: промышленное загрязнение, сельскохозяйственное загрязнение и бытовое загрязнение. Причем наибольший вред водным ресурсам наносит именно промышленное загрязнение, например промышленные сточные воды. Они содержат значительное количество сложных по составу загрязняющих веществ, которые с трудом поддаются очистке даже специальными методами. На втором месте по причиняемому вреду стоит сельскохозяйственное загрязнение. В последние годы количество вносимых в почву ядохимикатов и химических удобрений увеличивается с каждым днем. Вследствие дождей, размывания берегов водными потоками, данные вещества попадают в воду, образуя загрязнение. И, наконец, бытовое загрязнение. Население современного мира концентрируется в городах. И как следствие, отходы городской жизни: бытовые сточные воды, мусор, выхлопные газы также превращаются в водное загрязнение. Объем промышленных и бытовых сточных вод, ежегодно сливаемых в водоемы, только лишь городскими районами, достигает 500 кубических километров. А одна капля сточных вод способна вызвать загрязнение в несколько раз, а то и в несколько десятков раз, большего объема чистой воды.

1. Вред, приносимый здоровью человека в результате загрязнения водных ресурсов

В настоящее время загрязнение водных ресурсов стало невидимым врагом здоровья человечества. На основе данных исследования, произведённого Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) можно сделать следующие выводы. 80% всех заболеваний в мире вызывается употреблением загрязненной питьевой воды. 50% детской смертности в мире, происходит по причине употребления загрязненной питьевой воды. 1, 2 млрд. людей на нашей планете страдают различными заболеваниями, связанными с употреблением загрязненной воды. 25 млн. детей мира ежегодно умирает от болезней, вызванных употреблением загрязненной питьевой воды. Количество жителей Земли ежегодно, умирающих от холеры, дизентерии, малярии и других инфекционных заболеваний, вызываемых загрязнением воды, превышает 5 млн. человек.

Основные заболевания, вызываемые водным загрязнением:

1. Рак. В настоящее время одним из непременных этапов дезинфекции воды является хлорирование. Но избыточное хлорирование может привести к образованию побочных продуктов, одним из которых является признанный медицинскими кругами канцероген- хлороформ.

2. Камни. Употребление загрязненной воды может привести образованию камней в различных органах организма.

3. Склероз сосудов сердца и головного мозга. Длительное употребление неочищенной воды приводит к тому, что загрязняющие вещества оседают на стенках кровеносных сосудов. Это ускоряет возникновение склероза сосудов сердца и головного мозга.

4. Отравление фтором (флюороз). Длительное употребление питьевой воды с высоким содержанием фтора может привести к отравлению организма. Проникновение избыточного количества фтора в костную систему вызывает подмену этим микроэлементом кальция содержащегося в скелете, что приводит к ослаблению и размягчению костей человеческого организма. В результате у человека сгибается поясница, горбиться спина. В серьезных случаях человек может потерять трудоспособность.

5. Заболевание пищеварительной системы. Загрязненная вода содержит значительное количество болезнетворных микроорганизмов, способных вызывать различные заболевания. Например, кишечная палочка вызывает гастриты и энтериты, диарею, инфекции мочеполовой системы, холецистит и другие заболевания. Сальмонелла может стать причиной тифа , паратифозной лихорадки и

других недугов. Бактерии рода Шигелла вызывают бактериальную дизентерию, а гемолитический стрептококк - гемолитическую желтуху и т.д.

6.Изыбточное содержание в воде тяжелых металлов, также может привести к развитию в организме недугов. Например, избыточное содержание свинца вызывает заболевания почек, невралгию и другие болезни; избыточное содержание мышьяка в питьевой воде может стать причиной неврита, острого отравления организма и даже смерти человека. Если в питьевой воде содержится избыточное количество кадмия, это может привести к деформации скелета, болям в пояснице и спине, отравлению, патологическим изменениям эритроцитов и другим расстройствам. Избыточное содержание фосфора вызывает отравление органофосфорными веществами, трудности дыхания и другие проблемы. Избыток ртути в воде становится причиной невротоксикозов, нервных расстройств, судорог , а в серьезных случаях, смерти человека.

7. Различные кожные заболевания. Загрязненная вода таит множество опасностей для нашего здоровья. Сейчас многие люди стали уделять внимание качеству питьевой воды, однако не многие серьезно относятся к качеству воду для ванны и душа. Вода, в которой мы купаемся, содержит множество не видимых невооруженным глазом вредных веществ, бактерий и вирусов. Особенно опасен для здоровья хлороформ, являющий сверхмощным канцерогеном. Помимо этого, соединения хлора, содержащиеся в воде, причиняют вред внутренним органам, могут вызвать ухудшение состояния при бронхиальной астме, аллергии, рините и других заболеваниях. Под воздействием данных веществ, также, усиливается перхоть, волосы становятся ломкими, кожа сухой. Детям и людям, страдающим кожными заболеваниями, такая вода причиняет еще больший вред. Обычно , когда человек моется горячей водой, поры его тела полностью открываются. Если в воде содержится значительное количество примесей и ионов тяжелых металлов, это может оказать долговременное негативное воздействие на вашу кожу, привести к старению, дряблости кожи, выпадению волос, вызвать перхоть.

2. Характеристика тетраэтилсвинца

вред загрязнение водный хлорирование

Из примесей, входящих в состав товарных нефтепродуктов и попадающих в сточные воды нефтебаз является тетраэтилсвинец.

Тетраэтилсвинец -- ядовитое металлоорганическое соединение. Применялось в основном как антидетонирующая присадка к моторному топливу, повышающая его октановое число. Тетраэтилсвинец получают при взаимодействии хлористого этила C2H5Cl и сплава свинца с натрием PbNa (около 10 % Na).

Впервые антидетонационной эффект тетраэтилсвинца был открыт в 1921 году в США на фирме «General Motors». В 1923 году три крупнейшие американские корпорации -- «Дженерал моторс», «DuPont» и «Standard Oil» создали совместное предприятие, названное «Ethyl Gasoline Corporation». Название «этил» было выбрано специально, чтобы не пугать людей словом «свинец». Автор этого изобретения Томас Мидгли прекрасно знал об опасности отравления свинцом. Почти сразу у рабочих на производстве стали появляться неустойчивая походка и нарушения психики. Так в 1924 году на одной плохо вентилируемой установке за несколько дней погибли пять рабочих и еще тридцать пять стали инвалидами.

Таким образом, в связи с высокой канцерогенной активностью тетраэтилсвинца и загрязнением окружающей среды свинцом при его использовании, к настоящему моменту времени от добавления тетраэтилсвинец в топливо в основном отказались. Тетраэтилсвинец продолжают добавлять в авиационный бензин и топливо для некоторых гоночных двигателей, но как добавка к автомобильному топливу он запрещён в большинстве стран, кроме того, применять этилированный бензин во многих современных двигателях недопустимо, так как он вредно сказывается накаталитических конвертерах и может вызвать их выход из строя. Тем не менее, этилированный бензин всё ещё используется в слаборазвитых странах вроде Йемена, Палестины или

Афганистана, а также например в Северной Корее из-за относительных дешевизны и простоты в производстве.

Тем не менее, тетраэтилсвинец широко используется в производстве авиационного бензина.

Тетраэтилсвинец -- летучая жидкость, которая при температуре 0° переходит в парообразное состояние и через верхние дыхательные пути проникает в организм. Тетраэтилсвинец может проникать в организм и через неповрежденную кожу. Это вещество является сильным ядом, который избирательно поражает нервную систему, вызывая острые, подострые и хронические отравления.

Чаще отравления бывают острые и подострые. Поражается прежде всего кора большого мозга. В области вегетативных центров промежуточного мозга возникает очаг застойного возбуждения, что приводит к грубым нарушениям корково-подкорковых взаимосвязей.

В развитии отравлений тетраэтилсвинцом определенную роль играет нарушение ферментативных процессов, приводящее к развитию дегенеративных изменений в нервных клетках на фоне выраженных сосудистых расстройств (гиперемия, отек, кровоизлияния).

В развитии клинической картины острого отравления (при случайном заглатывании этилированного бензина, при случайном попадании его на большую поверхность кожи) выделяют 3 стадии -- начальную, предкульминационную и кульминационную.

В начальной стадии отмечаются выраженные вегетативные расстройства: гипотермия, артериальная гипотензия и брадикардия, гиперсаливация на фоне нарушения сна, страха смерти по ночам, тревожного, подавленного настроения, головной боли, общей слабости (вегетативно-астенический синдром). В этом периоде наблюдаются своеобразные парестезии в виде ощущения клубка волос или нитей на языке.

В предкульминационной стадии проявляются резко выраженные психические нарушения: страх смерти начинает беспокоить больного не только ночью, но и днем; появляются слуховые, зрительные, тактильные галлюцинации устрашающего характера, бред преследования и отношения. Под влиянием бреда развивается психомоторное возбуждение; больные становятся агрессивными; нередки случаи, когда, пытаясь спасти свою жизнь от якобы преследующих их лиц, больные выбрасывались из окон. В клинической картине обнаруживаются признаки органического поражения головного мозга: атаксия, интенционный тремор, нистагм, анизорефлексия, дизартрия, эйфория.

В кульминационной стадии психомоторное возбуждение достигает максимального напряжения. Сознание у больных спутано. Им кажется, что их режут на куски, что тело их обвивают змеи, и т. п. Могут развиваться эпилептические припадки. На высоте психомоторного возбуждения гипотермия сменяется гипертермией (до 40 °C), артериальная гипотензия -- гипертензией, брадикардия -- тахикардией. Резко выраженная дистония вегетативных центров может привести к развитию коллапса, заканчивающегося смертью.

В тех случаях, когда делирий затягивается, прогноз благоприятен. На смену психомоторному возбуждению приходит вегетативно-астеническое состояние. Могут оставаться дефекты психики, эмоциональная тупость, снижение интеллекта, потеря интереса к окружающему и др.

Хроническое отравление возможно у лиц, длительно контактирующих с малыми дозами тетраэтилсвинца. Клиническая картина отравления, как и при других интоксикациях, в начальных стадиях характеризуется вегетативно-астеническим состоянием, когда отмечается повышенная утомляемость, снижение памяти и внимания, тревожный, прерывистый сон, эмоциональная неустойчивость, брадикардия, артериальная гипотензия, гипотермия, гиперсаливация, гипергидроз. Начальная стадия хронического отравления тетраэтилсвинцом, как и при отравлениях другими ядами, носит обратимый характер.

Следующая стадия, развивающаяся по мере нарастания хронического отравления, характеризуется появлением органических изменений в головном мозге. Это различные формы энцефалопатий с выраженными расстройствами психики (тревога, страх, галлюцинации) на фоне таких симптомов, как нистагм,

дизартрия, атаксия, интенционный тремор, анизорефлексия, снижение интеллекта.

Третья стадия при хроническом отравлении тетраэтилсвинцом встречается редко и протекает как токсический психоз.

Для нормализации корково-подкорковых взаимосвязей рекомендуются снотворные (барбитураты), гексенал, аминазин, наркотики (кроме морфина, который дает парадоксальный эффект, усиливая возбуждение). Назначаются также внутривенно глюкоза с витаминами группы В и аскорбиновой кислотой, дегидратирующие средства (глюкоза, магния сульфат), а также сердечные и сосудистые средства (при коллапсе).

Профилактика интоксикаций тетраэтилсвинцом и его смесями требует дальнейшего совершенствования технологического процесса и повышения культуры труда. При попадании тетраэтилсвинца на кожу необходимо тут же удалить его с помощью керосина или бензина. По окончании работы необходимо систематически пользоваться душем. Один раз в три месяца необходимо проводить медицинские осмотры лиц, работающих на заводах, производящих Тетраэтилсвинец, и один раз в 12 месяцев -- лиц, работающих с этилированным бензином. Медосмотры необходимы для своевременного выявления начальных форм интоксикации. В медосмотрах должны обязательно участвовать невропатолог и терапевт, другие специалисты -- по мере необходимости.

3. Методы очистки сточных вод от загрязняющего вещества

При хранении на нефтебазах этилированных бензинов неизбежно происходит загрязнение сточных вод тетраэтилсвинцом (ТЭС). Это происходит при утечках бензина, который смывается дождевыми водами с обвалованных территорий резервуарных парков, сливо- наливных эстакад и площадок. Наряду с этим этилированные воды поступают во время мытья резервуаров, полива производственных помещений, слива отстойных (подтоварных) вод из резервуаров с этилированным бензином. Содержание ТЭС в сточных водах может достичь 1-2 мг/л.

Высокая токсичность ТЭС, исключающая его сброс в водоемы, обусловливает необходимость сооружения

3.1 Хлорирование

Обезвреживание сточных вод хлором или его соединениями - один из самых распространенных способов их очистки от ядовитых цианидов, а также от таких органических и неорганических соединений, как тетраэтилсвинец, сероводород, гидросульфид, сульфид, метилмеркаптан и др.

Основные элементы установки для хлорирования сточных вод газообразным хлором или хлорсодержащими реагентами - узел приготовления реагентов и контактные резервуары с перемешивающим устройством. Расход хлорной извести составляет 1 - 1,3 кг/м сточной воды. При обработке стоков хлорной известью выпадает свинец, переходя из органической формы соединения в минеральную. Для окончательной очистки от тетраэтилсвинца хлорированные стоки отстаивают в течение 5 - 10 суток.

Хлорирование - десятилетиями проверенный метод дезинфекции. Другие виды обеззараживания воды пока не могут сравниться с хлорированием ни по результату, ни по стоимости.

Но, к сожалению, при всех очевидных достоинствах хлорирование - палка о двух концах. Последние исследования ученых выявляют взаимосвязь между употреблением хлорированной воды и увеличением количества заболеваний отдельными видами рака. Серьезную опасность для здоровья представляют побочные продукты дезинфекции, которые являются следствием реакции хлора с содержащейся в воде органикой. Получающиеся в результате хлорорганические вещества обладают канцерогенным и мутагенным действием и могут проникать в организм не только при питье, но и вместе с дыханием во время водных процедур или при стирке, а также через кожу. Высокое содержание в воде хлора и его соединений может спровоцировать респираторные заболевания, пневмонию, гастриты. Хлорированная вода также вредна для кожи, вызывает ее сухость и может стать причиной аллергии.

3.2 Экстракция неэтилированными бензинами

Экстракция -- метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстрагента). Для извлечения из раствора применяются растворители, не смешивающиеся с этим раствором, но в которых вещество растворяется лучше, чем в первом растворителе.

Экстракция применяется в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, металлургической, фармацевтической и других отраслях, ваналитической химии и химическом синтезе.

Выделение ТЭС экстрагированием неэтилированным бензином проводят при соотношении бензина и воды 1:25 последовательно в три стадии (три отстойника), причем в каждую ступень подают 1/3 свежего экстракта. После третьего отстойника сточные воды направляются на дополнительный отстой в открытые отстойники. Отработанный реагент идет в сборник этилированного бензина, а остаточный реагент из открытых отстойников вновь поступает в приемный резервуар сточных вод. Эффективность работы установки зависит от исходного содержания тетраэтилсвинца в сточной воде.

Достоинствами экстракции являются низкие рабочие температуры, рентабельность извлечения веществ из разбавленных растворов, возможность разделения смесей, состоящих из близкокипящих компонентов, и азеотропных смесей, возможность сочетания с другими технологическими процессами (ректификацией, кристаллизацией), простота аппаратуры и доступность её автоматизации.

Недостатком экстракции в ряде случаев является трудность полного удаления экстрагента из экстрагируемых веществ.

3.3 Метод озонирования

Наибольшее практическое применение находит метод озонирования стоков, содержащих ТЭС. Озон обладает высокой реакционной способностью и обеспечивает эффект очистки до 99%, что привлекло внимание отечественных и зарубежных специалистов к данному направлению. Для получения озона применяют выпускаемые промышленностью озонаторы типа ПО производительностью от 0,25 до 1 кг/ч озона. Расход озона зависит от содержания ТЭС в очищаемой воде. Для более экономичного расхода озона рекомендуется комбинированная схема очистки, где на первой ступени производится коагуляция или флокуляция взвеси. В качестве коагулянтов и флокулянтов используются гидроокись кальция, сернокислый алюминий, полиакриламид. Образующийся шлам отделяется в процессе флотации или фильтрации. На второй ступени осветления вода обрабатывается озоном, предпочтительнее на поверхности адсорбента (например, активированного угля или активированного угля с катализатором, состоящим из окиси железа и алюминия). Такая обработка способствует снижению содержания примесей до санитарных норм.

Более распространено в последнее время озонирование в присутствии твердого сорбента катализатора - силикагеля. При очистке по этому методу в воду не выпадают ни органические, ни минеральные продукты, образующиеся при окислении ТЭС, а также минеральный свинец, находящийся в очищаемой воде. Степень очистки при этом методе достигает 100%. Для обеспечения эффективной работы установки необходимо отсутствие в очищаемой воде эмульсий нефтепродуктов и механических примесей. Обычно очищенная от ТЭС вода после контактного аппарата, перед спуском в водоемы или коллекторы канализации, проходит через фильтр для очистки от механических примесей катализатора, а отработанная озоновоздушная смесь после очистки на фильтре выбрасывается в атмосферу.

Считается, что озонирование является экологически более чистой технологией. Однако при озонировании также возможно образование побочных продуктов, классифицируемых нормативами как токсичные. А также данный метод очистки является дорогостоящим.

3.4 Метод сорбции

Эффективен метод удаления органических соединений свинца из сточных вод, заключающийся в переводе свинца в нерастворимое состояние с последующей сорбцией его на активированном угле. Сорбция - поглощение твердым телом либо жидкостью различных веществ из окружающей среды. Поглощаемое вещество, находящееся в среде, называют сорбатом (сорбтивом), поглощающее твердое тело или жидкость - сорбентом. Вообще органические соединения свинца можно выделять из стоков сорбцией на активных углях. При оптимальных параметрах процесса концентрация свинца снижается на 96-98,5%.

Если стоки содержат тяжелые металлы, то применяют комбинированные фильтры - сорбенты: сточную воду пропускают через катионообменную колонку с гранулами невспученного вермикулита или активированного угля. При больших концентрациях ионов тяжелых металлов (в том числе свинца) производят ступенчатое выведение примесного иона. При этом в сточную воду добавляют щавелевую кислоту, осадок отделяют, а очищенную воду пропускают через колонку с ионообменной смолой до полной очистки от металлов. Возможно также использование электрохимических методов очистки не только от нефтепродуктов, но и от токсических металлов и неорганических соединений.

Заключение

Целью моей работы было рассмотреть и проанализировать такой вид загрязняющего вещества, как тетраэтилсвинец.

В данной работе была представлена характеристика тетраэтилсвинца. Были рассмотрены методы очистки сточных вод от данного загрязняющего вещества. После чего были рассчитаны такие показатели как, коэффициент очистки сточных вод от тетраэтилсвинца, экономичность очистки и эффективность. В работе также были представлены графики зависимости между эффективностью и такими показателями как себестоимость очистки, нормой процентной ставки и капиталовложением. Построение графиков позволило наглядно изобразить зависимость этих показателей и сделать необходимые выводы.

В целом же можно отметить следующее, что какие-то из методов очистки являются эффективными только с экологической точки зрения, другие - с экономической. К сожалению, методов без недостатков не существует, как не существует и идеального производства. Однако идеальным вариантом производственного процесса, не загрязняющего окружающую среду, было бы производство с переработкой отходов и потреблением их в качестве вторичного сырья. Имеет место создание территориально-промышленных комплексов с замкнутой структурой материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса опять же с целью дальнейшей их переработки. И именно поэтому разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов и систем очистки является сейчас основным направлением технического прогресса и становлением перехода к безотходному производству и безотходным технологиям.

Список литературы

1) Захаров С.Л. Очистка сточных вод нефтебаз // Экология и промышленность России. - 2009. - январь С. 35-37.

2) Крылов И.О., Ануфриева С.И., Исаев В.И. Установка доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов // Экология и промышленность России. - 2008. - июнь С. 17-19.

3) http://mediana-eco.ru/information/d65a4aa1/

4)http://www.vodalos.ru/spravochniki-stroitelya/spravochnik-proektirovshika/6/7/5

5) Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов - Л.: Недра, 1983.

Размещено на Аllbest.ru