logo
ЭКОЛОГИЯ Лекция

Загрязнение окружающей среды

Воздействие человека на окружающую среду:

1. Синтез веществ, отсутствующих в естественных условиях, обладающих качествами, не свойственными природным соединениям.

2. Строительство широкой сети газо- и нефтепроводов, дорог, что приводит к массовому транспортированию сырья из районов добычи к районам переработки, а также с транспортировкой веществ.

3. Интенсификация с/х производства, путём массового применения удобрений, пестицидов (побочное воздействие на о с выявляется через длительное время).

Загрязнение окружающей среды – это поступление в среду любых веществ (твёрдых, жидких, газообразных) или видов энергии (тепла, шума, радиоактивности) в таких количествах, которые оказывают вредное влияние на человека, животных и растения как непосредственно, так и косвенно.

В своё время открытие инсектицидных свойств дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) было оценено Нобелевской премией. Его мировое производство в течение 30 лет достигало ежегодно 100 тыс. т., а применение спасало урожаи многих с/х культур. Но сам ДДТ обладает способностью прогрессивно накапливаться в звеньях пищевых цепей.при попадании препаратов близких к ДДТ в воду в количестве 0,014 части на миллион, его содержание в плангтоне составит уже 0,5 частей на миллион, а в мышцах рыб – 221 часть, т. е. возрастает более чем в 104 раз. Неожиданно ДДТ был обнаружен в тканях пингвинов в Антарктиде, где его никогда не применяли. Сейчас его использование запрещено.

Диоксины. Их называют суперэкотоксикантами, в силу их чрезвычайно высокой токсичности и высокой активности. Это группа веществ, которая вкл в себя дибензо 1,4-диоксины, дибензофураны. В эту группу входят сотни хлор, бром и хлорброморганических циклических эфиров. Диоксины образуются во многих технологических процессах – от целлюлозно-бумажного и металлургического до биологической очистки сточных вод и хлорирования питьевой воды, при сжигании отходов, сгорания ьоплива в двигателях. Эти вещества по своей токсичности превосходят соединения тяжёлых металлов, хлорорганических пестицидов (ДДТ). Они способны накапливаться в организме, вызывать острые, хронические отравления, являться причиной многих хронических заболеваний: перерождения кожи и слизистых, нарушение в развитии плода у женщин, разрушения печени, злокачественных образований.

Нитраты, нитриты, широко применяемые в качестве удобрений в с/х. Непосредственно для растений избыток нитратов значительной опасности не представляет, но при попадании в организм теплокровных с пищей они превращаются в значительно более токсичные нитриты, вступающие во взаимодействие с аминами и амидами, в результате возможно образование нитрозаминов и нитрозамидов. Накопление в организме человека нитратов при длительном употреблении такой растительной пищи вызывает тяжёлые нарушения обмена веществ, аллергию, нервные расстройства.

ПАВы. Входят в состав моющих средств. Состоят из грап ПАВ и нескольких связывающих компонентов. При загрязнении воды ПАВами фосфор, содержащийся в связывающих агентах легко гидролизуется с образованием нетоксичного монофосфата, который является питательной средой для растений. Растения начинают очень активно расти, водоём зарастает, кислорода не хватает.

Промышленные загрязнения могут быть:

1. Механические.

К ним относятся: - запыление атмосферы

2. Химические

Всевозможные газообразные, жидкие, твердые химические соединения и элементы, попадающие в атмосферу и гидросферу и вступающие во взаимодействие с окружающей средой.

3. Физическое

К ним относятся все энергетические загрязнения:

- тепловые выбросы

- механическая энергия, включая вибрацию, шум и ультразвук

- все виды излучений и полей.

4. Биологическое

Вызвано видами организмов, появившихся при участии человека и наносящих вред ему самому или живой природе.

Выбросы вредных веществ в атмосферу

Газ или воздух, в которых неопределённо долгое время находятся во взвешенном состоянии пыль или капельки жидкости, называется аэрозолем. Физико-химические свойства промышленной пыли зависят, в основном от её природы, т. е. от материала или вещества, из которого она образовалась, а также от механизма её образования (измельчение, сгорание).

Промышленные пыли образуются в процессах:

По дисперсному составу пыли делятся на:

- крупнодисперсные – видимые невооружённым глазом, с размером пылинок > 10 мкм;

- мелкодисперсные – с размером пылинок < 10 мкм.

Дисперсный состав пыли определяет скорость её седиментации (осаждения) – она тем меньше, чем мельче размеры пылинок.

При высокой дисперсности пыли обладают повышенной хим активности, благодаря большей поверхности.

Загрязнения в атмосферу могут поступать из источников непрерывно или периодически, залпами или мгновенно. В случае залповых выбросов за короткий промежуток времени в воздух выделяется большое количество вредных веществ. Залповые выбросы возможны при авариях, при сжигании быстрогорящих отходов производства на специальных площадках уничтожения. При мгновенных выбросах загрязнения выбрасываются в доли секунды иногда на значительную высоту. Они происходят при взрывных работах и авариях.

Газовые выбросы классифицируют также

по организации отвода и контроля — на организованные и неорганизованные;

по температуре — на нагретые (температура газопылевой смеси выше температуры воздуха) и холодные;

по признакам очист­ки—на выбрасываемые без очистки (организованные и неорга­низованные) и после очистки (организованные).

Организованный промышленный выброс --это выброс, посту­пающий в атмосферу через специально сооруженные газоходы, воздуховоды, трубы, а неорганизованным выбросом называют промышленный выброс поступающий в атмосферу в виде нена­правленных потоков газа в результате нарушения герметично­сти оборудовании; отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки и хра­нения продукта.

Для обезвреживания аэрозолей (пылей и туманов) использу­ют сухие, мокрые и электрические методы. Кроме того, аппара­ты отличаются друг от друга как по конструкции, так и по принципу осаждения взвешенных частиц. В основе работы сухих аппаратов лежат гравитационные, инерционные и центробежные механизмы осаждения или фильтрационные механизмы. В мо­крых пылеуловителях осуществляется контакт запыленных газов с жидкостью. При этом осаждение происходит на капли, на поверхность газовых пузырей или на пленку жидкости. В электрофильтрах отделение заряженных частиц аэрозоля происходит на осадительных электродах.

Выбор метода и аппарата для улавливания аэрозолей в пер­вую очередь зависит от их дисперсного состава:

Для обезвреживания отходящих газов от газообразных н парообразных токсичных, веществ применяют следующие мето­ды: абсорбции (физической и хемосорбции), адсорбции, ка­талитические, термические, конденсации и компримирования.

Производственные сточные воды – это воды, использованные промышленными предприятиями и подлежащие очистке от вредных примесей.

Загрязнения стоков разнообразны по дисперсности и агрегатному состоянию. Они могут присутствовать в сточных водах в виде химических растворов (размеры частиц 10-8см), в виде коллоидных растворов (с размерами частиц от 10-7до 10-3см) и в виде грубодисперсных систем (более 10-5см). К последним относятся эмульсии нерастворимых в воде жидкостей (масло), взвешенных в виде капелек, и суспензии – взвеси тв частиц, размеры которых могут достигать нескольких мм. Дисперсность определяет скорость оседания частиц в воде.

Производственные сточные воды подразделяются на условно чистые (оборотные) и грязные. Условно-чистыми, как правило, являются воды от охлаждения технического оборудования. Эти воды охлаждаются, очищаются от механических загрязнений и масел, и возвращаются в производство при ограниченной добавке свежей воды.

Для выбора метода обезвреживания производственные сточные воды классифицируются по:

- происхождению содержащихся в них веществ (орг., неорг., смешанные);

- концентрации;

- физическим свойствам.

Энергетические загрязнения

Включают в себя промышленные тепловые выбросы, а также все виды воздействующих на биосферу излучений и электромагнитных полей.

Тепловое загрязнение является следствием конвективного и радиационного теплообмена между нагретыми выбросами или технологическим оборудованием (источниками теплоты) и о. с. Проявляется в повышении температуры воздуха, воды или почвы. В большей или меньшей степени оно присуще всем производствам. Тепловые выбросы в водоёмы могут нарушить водный режим и нанести ущерб флоре и фауне.

Шум, вибрация и ультразвук представляют собой волнообразно распространяющиеся периодические колебательные движения частиц упругой среды. Они различаются по частоте колебаний и по характеру восприятия человеком.

Колебания с частотой 16 – 20000 Гц, передаваемые через газообразную среду, воспринимаются органами слуха. Колебания с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуком, а выше 20 кГц – ультразвуком. Органами чувств человека они не воспринимаются, но оказывают на него влияние. Промышленный шум большой интенсивности не только поражает органы слуха, но и оказывает общее отрицательное воздействие на организм человека, приводя к утомлению работающих, снижению производительности, росту брака и травматизма, хроническим заболеваниям.

Колебания твердых тел или колебания, передаваемые через твёрдые тела (машины, строительные конструкции) называются вибрацией. Длительно действующая вибрация приводит к так называемой вибрационной болезни.

Кроме того, шум и особенно вибрация оказывают разрушительное воздействие на различные сооружения и конструкции.

В последнее время уровни шума и вибрации от различных видов оборудования во всех отраслях промышленности неуклонно растёт. Одновременно растёт и ущерб, наносимый человеку и о. с.

Действие шума и вибрации

Динамический диапазон звуков, воспринимаемых человеком, простирается от порога слышимости (0 дБ) до поргоа болевых нарушений (130 дБ). При звуковом давлении более 145 дБ возможен разрыв барабанной перепонки. Уже небольшой шум (50 – 60 дБ) создаёт нагрузку на нервную систему человека, занятого умственным трудом. Под воздействием продолжительного громкого шума острота слуха снижается. Наступающее вслед за адаптацией слуховое и общее утомление является первым симптомом патологического процесса, в результате которого развивается тугоухость, а иногда и полная глухота. Воздействуя на ЦНС, шум ведёт к нарушению её регуляторной функции, а это отрицательно сказывается на деятельности внутренних органов и кровообращении. Под влиянием сильного шума (90 – 100 дБ) притупляется острота зрения, появляются головные боли и головокружение, нарушаются ритм дыхания и пульс, повышается артериальное давление, сокращается выделение желудочного сока, что может привести к гипертонии, гастриту и др болезням.

Мероприятия по предотвращению шумового загрязнения

Снижение городского шума может быть достигнуто в первую очередь за счёт уменьшения шумности транспортных средств и проведения градостроительных мероприятий, к которым относятся:

  1. увеличение расстояния между источником шума и защищаемым объектом;

  2. применение акустических непрозрачных экранов – откосов, стен и зданий – экранов;

  3. использование шумозащитных полос озеленения;

  4. рациональная планировка и размещение шумных и защищаемых объектов

  5. рациональное использование рельефа местности.

В борьбе с производственным шумом применяют 2 основных методов, не считая средств индивидуальной защиты:

  1. уменьшение шума в источнике его возникновения

  2. ослабление шума на пути его распространения

Уменьшение шума в источнике его возникновения является наиболее радикальным. Оно может осуществляться за счёт совершенствования технологических операций и оборудования.

Чаще используется ослабление шума на пути его распространения. С этой целью используется строительно - акустические методы:

Рациональные архитектурно – планировочные решения заключаются прежде всего в удалении источников шума от защищаемых объектов. Шумные предприятия нужно располагать по отношению к ближайшему жилому району с подветренной стороны (с учётом розы ветров) и отделять от границ жилого района зелёной шумозащитной зоной.

Для снижения шума в цехах и других производственных помещениях производят акустическую обработку помещений, основанную на использовании явления поглощения звуков волокнисто – пористыми материалами. В той или иной степени звук поглощают асе строительные материалы. Но для эффективного звукопоглощения материал должен обладать пористой структурой, причём поры должны быть открыты со стороны падения звука и соединяться между собой, чтобы не препятствовать проникновению звуковой волны в толщу материала. Звукопоглощающие материалы: войлок, фетр, акустическая штукатурка, капроновое волокно, минеральную вату, поролон и пр.

Акустическая обработка помещений заключается в размещении на стенах и потолках звукопоглощающих облицовок (маты или плиты из однородного пористого материала).

Звукоизоляция – снижение шума в результате помещения его источника в замкнутое пространство, образованное звукоизолирующими преградами.