Экобиозащитная техника и возможность ее использования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Кафедра химии и инженерной экологии в строительстве

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Экология»

Экобиозащитная техника и возможность ее использования

Выполнили: ст. группы 6ТВ01

Минушев Э.И. Шайдуллин А.Ф.

Принял(а): Осипова В.Ю.

2018



Содержание

Введение

1. Источники загрязнения атмосферы

2. Экобиозащитная техника, классификация средств и основы их применения

2.1 Экобиозащитная техника

2.2 Классификация и основы применения экобиозащитной техники

2.3 Биохимические методы очистки сточных вод

2.4 Методы очистки воздуха. Аппараты для защиты атмосферного воздуха от промышленных загрязнений

Заключение

Литература



Введение

Для обеспечения экологической безопасности технических систем и технологий используется экобиозащитная техника. Средства защиты человека и природной среды от опасных вредных факторов. В настоящее время загрязнение атмосферного воздуха является одним из основных последствий негативного антропогенного воздействия на окружающую среду. Атмосферный воздух - Важнейшие для всего живого природные ресурсы, от качественного состояния которого, в значительной мере, зависит здоровье человека. Именно поэтому научные исследования относительно оценки Антропогенной нагрузки на воздушный бассейн больших промышленных Городов, а также разработка методов его регулирования с учётом правовых и нормативных аспектов относится к актуальным проблемам. Защита атмосферы от вредных веществ производится с помощью очистки производственных воздушных выбросов от пыли, тумана, вред газов и паров.

Главным для природных систем является объем загрязнения, состояние или система справиться с этим загрязнением или нет. По существу загрязнения все то, что находится не в том месте, не в то время и не в том количестве, какое естественно для природы. Загрязнителями являются химические вещества (в твёрдом состоянии, жидкости, газы), а также различные выбросы энергии, в том числе тепло, шум, излучение, вибрация и так далее.

В данной работе мы рассмотрели Источники загрязнения атмосферы, средства экобиозащитной техники, аппараты для очистки и обезвреживание выбросов.



1. Источники загрязнения атмосферы

Источником загрязнения атмосферы могут быть любой физический агент, химическое вещество или биологический вид (в основном микроорганизмы), попадающие в окружающую среду или образующиеся в ней в количестве выше естественных. Под атмосферным загрязнением понимают присутствие газов, паров, частиц, твердых и жидких веществ, тепла, колебаний, излучений, которые неблагоприятно влияют на человека, животных, растения, климат, материалы, здания и сооружения.

По происхождению загрязнения делят на природные, вызванные естественными, часто аномальными, процессами в природе, и антропогенные, связанные с деятельностью человека.

На антропогенные загрязнения приходится большая доля в загрязнении атмосферы. Они связаны с развитием производственной деятельности человека и подразделяются на локальные и глобальные. Локальные загрязнения связаны с городами и промышленными регионами. Глобальные загрязнения влияют на биосферные процессы на Земле и распространяются на огромные расстояния, так как воздух находится в постоянном движении. Глобальные загрязнения атмосферы усиливаются из-за того, что вредные вещества из нее попадают в почву, водоемы, а затем снова поступают в атмосферу.

Источники загрязнения атмосферы разделяют на механические, физические и биологические. Механические загрязнения - пыль, фосфаты, свинец, ртуть, образующиеся при сжигании органического топлива и в процессе производства строительных материалов. Физические загрязнения - тепловые, световые, шумовые, электромагнитные, радиоактивные. Биологические загрязнения являются следствием размножения микроорганизмов и антропогенной деятельности.

Распространенные токсичные вещества, загрязняющие атмосферу:

1) оксид углерода (образуется при лесных пожарах, окислении терпенов и др.);

2) диоксид серы (образуется при вулканических извержениях, окислении серы и сульфатов, рассеянных в море; сжигании топлива в промышленных установках);

3) оксид азота (его источниками являются лесные пожары; автотранспорт, теплоэлектростанции);

4) углеводороды (его источники - лесные пожары, природный метан и природные терпены; автотранспорт, сжигание отходов, холодильная техника, химические заводы, нефтеперерабатывающие заводы);

5) пыль (возникает в результате вулканических извержений, пылевых бурь, лесных пожаров; сжигания топлива в промышленных установках и т. п.).

Наиболее опасным результатом загрязнения являются смоги. Смог появляется при неподвижном воздухе, когда, с одной стороны, отсутствуют горизонтальные ветры, а с другой -- распределение температуры по высоте атмосферы таково, что отсутствует вертикальное перемешивание атмосферных слоев. Перемешивание, или конвекция, воздуха в тропосфере происходит за счет того, что по мере движения вверх от земли через каждые 100 метров температура снижается на 0,6°С. Па высоте 8--18 км изменение температуры меняет знак, то есть наступает потепление. Такое явление называется инверсией. При определенных условиях инверсия температуры наблюдается уже в нижних слоях тропосферы и ведет к прекращению перемешивания воздуха выше уровня инверсии. Иногда в зимние месяцы можно наблюдать местонахождение инверсии между загрязненным нижним слоем воздуха и верхним прозрачным слоем.



2. Экобиозащитная техника, классификация средств и основы их применения

Загрязнение среды обитания вредными веществами неуклонно снижает качество потребляемых продуктов питания, воды, воздуха, способствует попаданию в организм человека вредных веществ, что сопровождается ростом числа отравлений и заболеваний, сокращением продолжительности жизни, ростом детской патологии и младенческой смертности.

Под загрязнением среды обитания понимают физико-химические изменения состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которые угрожают состоянию здоровья и жизни человека, а также окружающей его естествен-ной среды обитания.

Под загрязнением среды обитания понимают физико-химические изменения состава природного вещества (воздуха, воды, почвы), которые неблагоприятно влияют на окружающую среду обитания.

Значительно ухудшается качество продуктов растениеводства при загрязнении среды обитания растений. Чаще всего окружающая среда загрязняется отходами промышленных предприятий, пестицидами, применяемыми в сельском хозяйстве, стоками животноводческих ферм и комплексов. Загрязнение среды может стать причиной накопления в тканях растений большого количества солей азотной (и азотистой) кислоты, остаточных количеств пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов.

При получении и переработке Л.н. энергозатраты и загрязнение среды обитания минимальны. Изделия из латекса обладают высокими физ.

Однако ввиду быстрого превращения вопросов борьбы с загрязнениями среды обитания в самостоятельную обширную науку представляется правильным не включать источники данного типа в прикладное аэрозолеведение.

Другая проблема, требующая своего решения, связана с загрязнением среды обитания радиоактивным газом - радоном. Предприятия многих отраслей экономики (нефтедобыча и нефтепереработка, добыча угля, жилищное строительство и др.) размещаются на радоноопас-ных территориях; в результате их работы радон выделяется из подземных горизонтов и насыщает подвальные помещения, нижние этажи жилых помещений, оказывая губительное влияние на организм человека.

На заболеваемость людей в России, особенно детей, огромное влияние оказывает загрязнение среды обитания. Загрязнение воздуха порождает 41 % заболеваний органов дыхания, 16 % - эндокринной системы, 2 5 % - онкологических заболеваний у лиц в возрасте 30 - 34 лет и 11 % - у лиц 55 - 59 лет.

На заболеваемость людей в России, особенно детей, огромное влияние оказывает загрязнение среды обитания.

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует реализацию условий [0.1] - [0.2] и безопасность жизненного пространства.

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует безопасность жизненного пространства.

В-третьих, государство должно повысить материальную и уголовную ответственность предприятий, их руководителей, предпринимателей и граждан за загрязнение среды обитания. Ныне действующие санкции пока не способствуют действенной охране окружающей среды.

ПДК и ПДУ лежат в основе определения предельно допустимых выбросов (сбросов) или предельно допустимых потоков энергии для источников загрязнения среды обитания.



2.1 Экобиозащитная техника

Экобиозащитная техника - аппараты, устройства и системы, предназначенные для предотвращения загрязнения воздуха, охраны чистоты вод, почв, для защиты от шума, электромагнитных загрязнения и радиоактивных отходов.

Если при совершенствовании технических систем не удаётся обеспечить предельно допустимые воздействия на человека вредных факторов в зоне его пребывания, то необходимо применять экобиозащитную технику:

- пылеуловители;

- водоочистные устройства;

- экраны;

- ограждения;

- защитные боксы

- санитарно защитные зоны;

- малоотходные и безотходные технологии;

- выбор и применение индивидуальных и коллективных средств защиты.

Принципиальная схема использования экобиозащитной техники показана на рисунке 1



Рис.1 Принципиальная схема использования экобиозащитной техники

1 - устройства, входящие в состав источника воздействия ВФ;

2 - устройства, устанавливаемые между источником ВФ и зоной деятельности;

3 - устройства для защиты зоны деятельности;

4 - средства индивидуальной защиты.

2.2 Классификация и основы применения экобиозащитной техники

Средства коллективной защиты работающих от действия вредных факторов должны удовлетворять следующим требованиям:

- быть достаточно прочными, простыми в изготовлении и применении;

- исключать возможность травмирования;

- не мешать при работе, техническом обслуживании, ремонте;

- иметь надёжную фиксацию в заданном положении.

Общая классификация экобиозащитной техники приведена в таблице 1.



Таблица 1. Классификация экобиозащитной техники.

экобиозащитный загрязнение атмосфера вода

2.3 Биохимические методы очистки сточных вод

Широко применяют для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод отмногих растворённых органических и некоторых неорганических веществ (H2S; сульфидов; NH3;нитритов и др.). Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать этивещества для питания в процессе жизнедеятельности, т.к. органические вещества для нихявляются источником углерода.

При биохимической очистке вещества, содержащиеся в сточных водах не утилизируют, аперерабатывают в избыточный ил, так же требующий обезвреживания. Активный ил (буровато-жёлтые комочки) представляет собой сложный комплекс микроорганизмов различных классов,простейших микроскопических червей, инфузорий, водорослей, дрожжи и др.

Способность микроорганизмов к адаптации обеспечивают широкое распространение биологической очистки сточных вод.

Поля орошения - это специальные подготовленные земельные участки; очистка микрофлоры идёт под действием солнца, воздуха и под влиянием живой растительности, растений.

Поля орошения лучше всего устраивать на песчаных или суглинистых почвах. Грунтовые воды должны быть не выше 1,25 м от поверхности. В почве полей орошения находятся бактерии, дрожжи, грибы, водоросли и др. Сточные воды содержат бактерии. Если на полях не выращиваются сельскохозяйственные культуры, и они предназначены только для биологической очистки сточных вод, то они называются полями фильтрации.

Поля орошения после биологической очистки сточных вод используется для выращивания зерновых и силосных культур, трав, овощей. Сточные воды в процессе биологической очистки проходят через фильтрующий слой почвы, в котором задерживаются взвешенные и коллоидные частицы, образуя плёнку, а проникающие O2 окисляет органические вещества, превращая их в минеральные соединения.

Сточные воды на поля орошения могут поступать через полиэтиленовые или асбоцементные трубчатые увлажнители, т.е. подпочвенное орошение.

Биологические пруды - каскад прудов, состоящий из 3-5 ступеней. Они бывают с естественной аэрацией (глубина их 0,5-1м, хорошо прогреваются солнцем) и с искусственной аэрацией (механическим или пневматическим путём, компрессором, глубиной 3,5м). Нагрузка по загрязнениям повышается в 3-3,5 раза.

Очистка в искусственных сооружениях. Аэротенки - железобетонные аэрирующие резервуары. Схема установки для биологического очистки.

- первичный отстойник;

- предаэратор (для предварительной аэрации 15-20 мин);

- аэротенк;

- регенератор (25%);

- вторичный отстойник;

Аэрация необходима для насыщения воды молекулами кислорода и поддержания ила во взвешенном состоянии. Перед аэротенком сточная вода должна содержать не более 150 мг/л взвешенных частиц и не более 25 мг/л нефтепродуктов (t°H2O=6-30°С; PH - 6,5-9). Глубина аэротенков 2-5 м.

2.4 Методы очистки воздуха. Аппараты для защиты атмосферного воздуха от промышленных загрязнений

Выполнение различных видов работ в промышленности сопровождается выделением в воздушную среду вредных веществ.

Основной физической характеристикой примесей в атмосферном воздухе производственных помещений является концентрация массы (мг) вещества в единице объема (мі) воздуха при нормальных метеорологических условиях.

От вида, концентрации примесей и длительности воздействия зависит их влияние на природные объекты. Нормирование содержания вредных веществ (пыль, газы, пары и т.д.) в воздухе проводят по предельно допустимым концентрациям (ПДК).

ПДК - предельно допустимая концентрация вредных веществ в воздухе, отнесенная к определенному времени осреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает ни на него, ни на окружающую среду в целом вредного воздействия (включая отдаленные последствия).

Содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных мест нормируют по списку Минздрава №308-84, а для воздуха рабочей зоны производственных помещений - по ГОСТ 12.1.005.88

Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов нормируют по максимальной разовой и среднесуточной концентрации примесей.

ПДК мах - основная характеристика опасности вредного вещества, которая установлена для предупреждения возникновения рефлекторных реакций человека (ощущение запаха, световая чувствительность и др.) при кратковременном воздействии (не более 30 мин).

ПДК сс - установлена для предупреждения общетоксического, канцерогенного, мутагенного и другого влияния вредного вещества при воздействии более 30 мин.

ПДК вредных веществ в воздухе рабочей зоны - это такая концентрация, которая при ежедневном воздействии (но не более 41 ч в неделю) в течение всего рабочего стажа не может вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья человека, обнаруживаемых современными методами исследований, в период работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Система очистки воздуха. В системе вытяжной вентиляции устройство обеспечивает защиту воздуха населенных мест от вредных воздействий.

В зависимости от использования средств, очистку подразделяют на:

? грубую (концентрация более 100 мг/м3 вредных в-в);

? среднюю (концентрация 100 - 1 мг/м3 вредных в-в);

? тонкую (концентрация менее 1 мг/м3 вредных в-в).

Очистку воздуха от пыли и создание оптимальных параметров микроклимата на РМ, обеспечивает система кондиционирования. Очистка воздуха, удаляемого из помещения,осуществляется с помощью 2-х типов устройств:

? пылеуловители;

? фильтры.

Фильтры -- устройства, в которых для очистки воздуха используются материалы, способные осаживать или задерживать пыль. Фильтры бывают:

? бумажные;

? тканевые;

? электрические;

? ультразвуковые;

? масляные;

? гидравлические;

? комбинированные

Способы очистки воздуха:

? Механические (пыли, туманов, масел, газообразных примесей)

Пылеуловители;

Фильтры

? Физико-химические (очистка от газообразных примесей)

Сорбция

адсорбция (активированный уголь);

абсорбция (жидкость)

? Каталитические (обезвреживание газообразных примесей в присутствии катализатора).

Контроль параметров воздушной среды осуществляется с помощью газоанализатора (концентрация вредных веществ).

Обнаружение проникающих из окружающей среды пыли или частиц. Для захвата и анализа содержащихся в воздухе частиц известно большое число методов и оборудования, подходящих для оценки качества воздуха помещений. В контрольно-измерительных устройствах для непосредственного измерения концентрации взвешенных в воздухе частиц применяются детекторы световой диффузии, а методы сбора проб и последующего анализа используют взвешивание и анализ при помощи микроскопа. В этом случае необходимо наличие циклонного или инерционного сепаратора, чтобы до фильтра отсеять наиболее крупные частицы. Методы, в которых применяется циклонный сепаратор, могут работать с небольшими объемами, что приводит к увеличению времени взятия проб. Пассивные контрольно-измерительные устройства обладают высокой точностью, но их показания зависят от температуры, и эти приборы имеют тенденцию завышения результатов при работе с частицами небольших размеров.

Существует ряд стандартов применяемых к воздуху вне пределов зданий, на которые опираются в вопросах обеспечения защиты населения в целом. Они были получены посредством измерения отрицательных последствий для здоровья вследствие воздействия вредных примесей в окружающей среде.

Загрязнение воздуха вне территории предприятия. Загрязнение воздуха возникает не только от массовых выбросов загрязнителей предприятиями относительно крупных отраслей промышленности, таких как производство чугуна, стали и цветных металлов и отраслей нефтепереработки, но и от случайных небольших выбросов загрязнителей малыми предприятиями, такими, как небольшие цементные заводы, предприятия по очистке свинца, производству химических удобрений и пестицидов и т.д., где меры по предотвращению загрязнения не соответствуют требованиям, и загрязнители могут попасть в атмосферу.

Состав выбросов загрязнителей воздуха меняется в зависимости от отрасли промышленности. Концентрации различных загрязнителей в атмосфере также варьируют в широких пределах в зависимости от производственного процесса и от географических и климатических условий местности. Специфические уровни воздействия на население развивающихся стран каждого загрязнителя из различных отраслей промышленности трудно оценить, так же как и в развитых странах.

В целом, уровни воздействия на рабочих местах намного выше, чем для других групп населения, потому что концентрация выбросов быстро уменьшается, и они разносятся ветром. Но длительность воздействия на население данной местности намного выше, чем в случае персонала предприятий-загрязнителей. Дозы, полученные населением развивающихся стран, обычно выше, чем в развитых странах, где загрязнение воздуха более строго контролируется, и жилые зоны обычно находятся далеко от промышленных производств.

Часты случайные выбросы токсичных веществ в атмосферу, представляющие серьезную опасность для здоровья. Причины этого заключаются в неадекватном планировании мер безопасности, отсутствия опытного технического персонала для соответствующего обслуживания.

Для улавливания взвешенных частиц применяют различную аппаратуру. Наибольшее распространение получили циклонные аппараты для сухого механического пылеулавливания.

Цилиндрические циклоны (Рисунок 2) предназначены для улавливания сухой пыли, золы и т.д. Наиболее эффективно циклоны работают, когда размер частиц пыли превышает 20 мкм.

Конические циклоны предназначены для очистки газовых и воздушных сред от сажистых частиц.

Чем больше диаметр циклона, тем выше его производительность.

Рис. 2. Схема конического циклона

D - внутренний диаметр циклона; H - высота циклона; h - высота выхлопной трубы; Н - высота цилиндрической части; Н -высота конуса циклона; d -внутренний диаметр выхлопной трубы; d -внутренний диаметр выпускного отверстия; a - высота входного патрубка; h - высота внешней части выхлопной трубы.

Санитарно-защитная зона (СанПиН 2.2.1/2.1.1.567--96)-- территория между границами промышленных площадок, складов открытого и закрытого хранения материалов, предприятий сельского хозяйства, с учетом перспективы их расширения и селитебной застройки.

Она предназначена для обеспечения требуемых гигиенических норм содержания в приземном слое атмосферы загрязняющих веществ, уменьшения отрицательного влияния предприятий, транспортных коммуникаций, линий электропередач на окружающее население, факторов физического воздействия -- шума, повышенного уровня вибрации, инфразвука, электромагнитных волн и статического электричества; создания архитектурно-эстетического барьера между промышленностью и жилой частью при соответствующем ее благоустройстве и организации дополнительных озелененных площадей с целью усиления ассимиляции и фильтрации загрязнителей атмосферного воздуха, а также повышения активности процесса диффузии воздушных масс и локального благоприятного влияния на климат.

Для объектов, их отдельных зданий и сооружений с технологическими процессами, являющимися источниками формирования производственных вредностей в зависимости от мощности, условий эксплуатации, концентрации объектов на ограниченной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду токсических и пахучих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов, а также с учетом предусматриваемых мер по уменьшению неблагоприятного влияния их на окружающую среду и здоровье человека при обеспечении соблюдения требований гигиенических нормативов в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов устанавливаются следующие минимальные размеры санитарно-защитных зон:

* предприятия первого класса -- 2000 м;

* предприятия второго класса -- 1000 м;

* предприятия третьего класса -- 500 м;

* предприятия четвертого класса -- 300 м;

* предприятия пятого класса -- 100 м.



Заключение

В заключение, можно сказать, что загрязнение среды обитания вредными веществами неуклонно снижает качество потребляемых продуктов питания, воды, воздуха, способствует попадании в организм человека вредных веществ, что, в свою очередь, сопровождается ростом числа отправлений заболеваний, сокращение продолжительности жизни, ростом детской патологии и младенческой смертности.

В настоящее время загрязнение атмосферного воздуха является одним из основных последствий негативного антропогенного воздействия на окружающую среду. Атмосферный воздух - важнейшие для всего живого природный ресурс, откачу сына состояния которого, значительной мере, зависит здоровье человека.

Необходимо отметить, что на данный момент эксплуатируется достаточно много газоочистных аппаратов, технические возможности которых позволяют обеспечить высокую степень очистки отходящих газов практически по всем веществам. Для очистки отходящих газов от пыли имеется большой выбор аппаратов.



Литература

1. Глебова, Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: Учебное пособие для вузов / Е.В. Глебова.-М.: ИКФ «Каталог», 2003.-344 с.

2. Фомочкин, А.В. Производственная безопасность: Учебное пособие для вузов / А.В. Фомочкин. - М.: Изд. «Нефть и газ», 2004.-4 с.

3. Прусенко, Б.Е. Аттестация рабочих мест: Учебное пособие для вузов / Б.Е. Прусенко, Е.Б. Сажин, Н.Н. Сажина. - М.: Изд.»Нефть и газ», 2004.-320 с.

4. Мартынюк, В.Ф. Защита окружающей среды в чрезвычайных ситуациях: Учебное пособие для вузов / В.Ф.Мартынюк, Б.Е. Прусенко.- М.: Изд. «Нефть и газ», 2003.- 335 с.

5. Мастрюков, Б.С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: Учебник для вузов / Б.С. Мастрюков.- М.: Изд. центр «Академия», 2003.- 336 с.

6. Сборник задач по безопасности жизнедеятельности. Под ред. Б.Е.Прусенко. - М.: Изд. «Нефть и газ», 2003.- 220 с.

7. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В.Белов, А.В.Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др. Под общ. Ред. С.В.Белова. 4-е изд.-М.: Высшая школа. 2004. - 606 с.

8. Маринченко, А. В. Безопасность жизнедеятельности / А.В. Маринченко.-М.: Изд-во: Дашков и Ко, 2007.-360 с.

Размещено на Allbest.ru