Слайд 1ЭКОЛОГИЯ
Преподаватель:
Волкова Ксения Рифовна,
канд. техн. наук, доцент кафедры
«Техносферная безопасность».
Ауд.
Б1-88
Слайд 2Не природе нужна наша защита.
Это нам необходимо ее покровительство:
чистый воздух, чтобы дышать,
кристальная вода, чтобы пить,
вся Природа,
чтобы жить.
Она – Природа – была и всегда
будет сильнее Человека, ибо она его породила.
Он лишь миг в ее жизни.
Она же вечна и бесконечна.
Человек для нее деталь. Она для него – все.
А потому – не вреди!
Реймерс Н. Ф. Экологический манифест.
Слайд 3Введение
План лекции:
1. Экология как наука об основных законах и
принципах функционирования системы «общество – природа».
2. Современная структура и основные
направления развития экологии.
3. Цели, задачи и общее содержание курса «Экология».
Слайд 4Экология = “oikos” + “logos”
“oikos”(греч.) – дом, жилище или местообитание.
“logos”
(греч.) – наука.
Экология - наука о закономерностях формирования, развития
и устойчивого функционирования биологических систем разного ранга в их взаимоотношениях с условиями среды.
Ее фундаментальная задача:
- изучение законов формирования и функционирования биологических систем (видов, популяций, экосистем и биосферы), которые обеспечивают устойчивое поддержание жизни на нашей планете.
Слайд 5Эрнст Генрих Филипп Август Геккель (1834-1919) — немецкий естествоиспытатель и философ.
Слайд 6Чарльз Роберт Дарвин (1809-1882) — английский натуралист и путешественник.
Слайд 12Социальная экология
Изучает взаимоотношения человека с окружающей средой
Слайд 13ФУНДОМЕНТАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ
1. БИОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК
План:
1. Основные учения о биосфере.
2.
Биосфера как единое пространство, в котором сосредоточена жизнь.
3. Границы биосферы.
4.
Человек как неотделимая часть природного сообщества.
5. Источники угрозы разрушения основных элементов биосферы.
6. Учение В.И.Вернадского о «ноосфере».
Слайд 14
Биосфера = “bios” + “shaira”
“bios”(греч.) – жизнь.
“shaira” (греч.) – шар.
Слайд 15Жан Батист Пьер Антуан де Моне Ламарк
(1744-1829) - французский ученый-естествоиспытатель
Слайд 16Эдуард Зюсс (1831-1914) — австрийский геолог и общественный деятель.
Слайд 17Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) — русский и советский естествоиспытатель и общественный деятель.
Слайд 18Биосфера - все пространство (оболочка Земли), где существует или когда-
либо существовала жизнь, то есть где встречаются живые организмы или
продукты их жизнедеятельности.
Границы биосферы:
Атмосфера: до озонового экрана (у полюсов 8-10 км; у экватора – 17-18 км; над остальной поверхностью Земли – 20-25 км).
Гидросфера: практически вся.
Литосфера: несколько метров (в основном почвенный слой), по отдельным трещинам и пещерам - на сотни метров.
Слайд 20Виды веществ в биосфере
(по В.И.Вернадскому):
Живое вещество – совокупность всех
живых организмов на планете.
Биогенное вещество – вещество, создаваемое и перерабатываемое
живыми организмами на протяжении геологической истории.
Косное вещество (твердое, жидкое, газообразное) – вещество неорганического происхождения.
Биокосное вещество – создается одновременно в процессах жизнедеятельности живых организмов и в процессах неорганической природы, причем организмы играют ведущую роль.
Радиоактивные вещества – вещества, находящиеся в процессе радиоактивного распада.
Рассеянные атомы – непрерывно образующиеся из различных видов земного вещества под влиянием космического излучения.
Вещества космического происхождения – метеориты, пыль, протоны, нейтроны, электроны.
Слайд 21Свойства живого вещества:
способность быстро занимать (осваивать) все свободное пространство;
высокая
приспособительная способность (адаптация) к различным условиям;
движение не только пассивное, но
и активное;
устойчивость при жизни и быстрое разложение после смерти;
феноменально высокая скорость протекания реакций;
высокая скорость обновления живого вещества.
Слайд 22Функций биосферы и живого вещества
1. Энергетическая – аккумулирование полученной
из вне энергии растениями и перераспределение ее между другими компонентами
биосферы.
2. Газовая – обеспечивает газовый состав биосферы в процессах миграции и превращения газов, большая часть которых имеет биогенное происхождение.
3. Концентрационная – заключается в избирательном извлечении и накоплении живыми организмами биогенных элементов окружающей среды, обуславливая большую разницу в составе живого и косного вещества планеты.
4. Деструктивная – обуславливает процессы, связанные с разложением мертвой органики, с химическим разрушением горных пород и вовлечением образовавшихся веществ в биотический круговорот.
5. Средообразующая – состоит в трансформации химических параметров среды в условия, благоприятные для существования организмов.
Слайд 23 Биосфера → Ноосфера
Ноосфера – сфера
Разума.
→
Биосфера → Техносфера → Ноосфера
Слайд 25ЭКОСИСТЕМЫ И ОСНОВЫ ИХ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
План:
1. Структура экосистемы.
2. Факторы, влияющие
на устойчивость экосистем.
Слайд 26Артур Джордж Тэнсли (1871-1955) — британский ботаник, считается первым в мире экологом
Слайд 27Структура экосистемы
Экосистема – это любая система, состоящая из совокупности живых
организмов и среды их обитания, объединенных в единое функциональное целое.
ЭКОСИСТЕМА
= БИОЦЕНОЗ + БИОТОП
Биотоп или экотоп – факторы среды обитания.
Биоценоз – комплекс взаимосвязанных живых организмов разных видов (растения, животные, микроорганизмы), обитающих в конкретной местности.
Слайд 28В состав биотопа входят абиотические (неживые) компоненты:
неорганические вещества и химические
элементы, участвующие в обмене веществ между живой и мертвой материей;
воздушная,
водная или твердая среда обитания;
климатический режим и др.
Слайд 29В состав биоценоза входят биотические (живые) компоненты
Слайд 30Первая группа организмов – продуценты
или автотрофные организмы (греческие auto
– сам, trophe –пища) - создают органическое вещество из простых
неорганических веществ с использованием энергии света (фотоавтотрофы) или энергии химических связей (хемотрофы).
Слайд 31Вторая группа организмов – консументы
(латинское consume – потребитель) первого, второго,
третьего порядков, или гетеротрофные организмы (греческие heteros – другой, trophe
– пища) - организмы, потребляющие готовое органическое вещество, но не доводят его до разложения до простых минеральных составляющих.
Делятся на:
1. Фаготрофов (греческое phagos – пожирающий) – организмы, питающиеся непосредственно растительными или животными организмами.
2. Сапротрофов (греческое sapros – гнилой) – организмы, использующие для питания органические вещества мертвых остатков.
Слайд 32Третья группа организмов – редуценты
Редуценты (латинское reducens – возвращающий), или
деструкторы - организмы, разрушающие сложные соединения мертвой органики, поглощающие некоторые
продукты разложения и высвобождающие неорганические питательные вещества, пригодные для использования продуцентами, а также органические вещества, способные служить источником энергии для других биотических компонентов экосистемы.
Слайд 34Основные характеристики популяций:
1. Плотность популяции – это число особей на
единицу площади или объема.
2. Возрастная структура определяет способность популяции
к размножению и представлена поколениями.
Различают три основных типа возрастной структуры:
стабильная – число особей разных возрастов равномерно меняется и носит характер нормального распределения;
возрастающая – в популяции преобладают молодые особи;
уменьшающаяся (отмирающая) – популяция, в которой преобладают особи старших возрастов.
3. Половая структура определяется соотношением мужских и женских особей.
4. Динамика численности.
Слайд 35
Сообщество = Фитоценоз + Зооценоз
+ Микробоценоз
Слайд 36Свойства экосистемы:
Способность:
осуществлять круговорот веществ (т.е. осуществлять саморегуляцию);
противостоять внешним воздействиям (т.е.
поддерживать гомеостаз);
производить биологическую продукцию (т.е. адаптироваться).
Слайд 41Энергетика экосистем
Баланс пищи и энергии для отдельного животного организма можно
представить в виде уравнения:
Эп = Эд + Эпр. +
Эп.в,
где Эп – энергия потребления (пищи);
Эд – энергия дыхания;
Эпр. – энергия прироста;
Эп.в. – энергия продуктов выделения.
Слайд 42Пирамида энергии в экосистеме
Количество энергии, содержащейся в организмах на любом
последующем уровне цепи питания, меньше её значений на предыдущем уровне.
1
ккал
10 ккал
100 ккал
Слайд 43Динамика экосистем:
1. Флуктуации - периодически повторяющаяся динамика (циклические изменения).
2. Развитие
экосистем – направленная (поступательная) динамика.
Для направленной динамики характерна сукцессия.
Сукцессия –
процесс смены биоценозов и целых экосистем.
Различают первичные и вторичные сукцессии.
Слайд 44Первичная сукцессия
- развитие экосистемы
на изначально без-
жизненном субстрате.
Слайд 45Вторичные сукцессии
- начинаются обычно не с нулевых значений, а возникают
на месте нарушенных или разрушенных экосистем.
Слайд 46Экосистемы характеризуются следующими показателями:
1. Стабильность – это способность экосистем сохранять
свою структуру и функциональные свойства при воздействии внешних факторов.
2. Устойчивость
– способность экосистемы возвращаться в исходное (или близкое к нему) состояние после воздействия факторов, выводящих её из равновесия.
Слайд 47Устойчивость экосистем и их совокупности (биосферы) зависит от следующих факторов:
1.
Биосфера использует внешние источники энергии (солнечную энергию и энергию разогрева
земных недр) для поддержания жизнедеятельности окружающей среды.
2. Биосфера как совокупность экосистем использует вещества в основном в форме круговоротов.
3. В биосфере существует огромное многообразие видов и биологических сообществ.
4. Практически все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивное значение.
Слайд 48БИОГЕОХИМИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ
План:
Большой (геологический) круговорот.
2. Малый (биологический) круговорот
и его блоки.
Слайд 49Большой (геологический) круговорот веществ
- процесс переноса минеральных соединений воздушными и
водными массами из одного места в другое в масштабах планеты.
Слайд 51Малый круговорот веществ
- процессы синтеза и разрушения органических соединений.
Подразделяется
на два типа:
Цикл с круговоротом газообразных веществ с резервным фондом
в атмосфере и гидросфере.
2. Осадочные циклы с резервным фондом в земной коре.
Слайд 52Биологический круговорот веществ
Слайд 54Круговорот азота
1 -ассимиляция растениями,
2- фиксация азота
бактериями в симбиозе с растениями или
бактериями, живущими в почве,
3 - нитрификация,
4 - денитрификация,
5 -
минерализация.
Слайд 55ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОРГАНИЗМА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
План:
1. Экологические условия развития, выживания и
размножения организмов.
2. Закон толерантности воздействия экологических факторов на организмы.
3. Основные
подходы к проблеме взаимодействия человека и природы.
4. Экологические принципы отношения человека к природе.
Слайд 56Экологические условия жизнедеятельности организмов
Среда обитания – это природные тела
и явления, с которыми организмы находятся в прямых или косвенных
взаимоотношениях.
Окружающая среда - это среда в значительной мере измененная человеком.
Природная среда – это среда, не измененная человеком или измененная в малой степени.
Слайд 57Экологический фактор
– любой элемент или условие среды, воздействующее на состояние,
развитие, возможности выживания организмов, реагирующих на его изменения приспособительными реакциями
(адаптациями).
Экологические факторы можно классифицировать по следующим направлениям:
По отношению к жизни:
- абиотические – совокупность физико-химических условий среды (газовый состав воздуха, химизм воды и почвы, давление, влажность, плотность среды, радиационные условия и т.д.);
- биотические – взаимоотношения данного организма с другими организмами (потребление, конкуренция, паразитизм и т.д.).
По происхождению:
- природные – не связанные с человеком;
- антропогенные (антропические) – воздействия оказываемые человеком (промышленность, сельское хозяйство, транспорт, рекреация, промысел и т.д.).
По критерию исчерпаемости:
- условия – абиотические факторы, которые ни один организм не может сделать недоступными для других (температура, соленость воды и т.д.);
- ресурсы – факторы, количественно уменьшающиеся в процессе жизни организма (становятся недоступными для других организмов).
Слайд 58Правило экологического оптимума
Экологический оптимум – точка, соответствующая наилучшим показателям жизнедеятельности
организма.
Слайд 60Прикладная экология
занимается анализом системы «общество – природа».
Основные задачи прикладной
экологии:
изучение антропогенных нагрузок,
анализ реакции биоты на антропогенные нагрузки,
нахождение
путей снижения нагрузок,
прогнозы, организация взаимодействий природы и общества.
Слайд 61Этапы взаимодействия в системе «общество – природа»
1. Человек – обычный
вид, часть природы (от 3 млн лет до ХХ –
ХV веков до н.э.).
2. Покорение огня, истребление древней фауны (VIII – VII века до н.э.).
3. Развитие подсечно-огневого сельского хозяйства, сведение лесов, одомашнивание флоры и фауны (от VIII – VII века до н.э. до становления промышленного производства в ХV веке н.э.).
4. Развитие промышленности, урбанизация, локальные загрязнения природы (с ХV по ХIХ века).
5. Человек – геологическая сила: глобальное загрязнение, изменение биогеохимических циклов.
Слайд 67Основные подходы к проблеме взаимодействия человека и природы:
Технократический – человечество
может регулировать окружающую природу, полностью подчинив ее своим интересам.
Экологический –
взаимодействие с природой на компромисной основе.
Слайд 68Динамика заболеваемости населения
России в период 1990-2010 г.г.
Слайд 69Виды антропогенных нагрузок на природу
1. Эксплуатация ресурсов.
2. Механические нарушения –
прямые отчуждения территорий под свалки, хранилища, инженерные сооружения или в
результате техногенных катастроф.
3. Загрязнение – привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных физико-химических и биологических веществ (агентов), оказывающих вредные воздействия на природные экосистемы и человека.
Слайд 71Физическое загрязнение – это изменение температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров
внешней среды.
Химическое загрязнение – увеличение количества химических компонентов определенной
среды, а также проникновение в нее химических веществ, не свойственных ей или в концентрациях превышающих норму.
Биологическое загрязнение – случайное или связанное с деятельностью человека проникновение в эксплуатируемые экосистемы и технологические устройства чуждых им растений, животных и микроорганизмов.
Слайд 72Нормативы качества среды
Нормы качества среды - это предельно допустимые уровни
антропогенных воздействий, превышение которых создает опасность для природной среды и
здоровья человека.
1. Санитарно-гигиеническое нормирование – деятельность по установлению предельно допустимых уровней воздействия различных загрязнителей на организм человека.
ПДК – концентрация веществ, которые практически не оказывают влияния на здоровье человека и не вызывают неблагоприятных последствий у его потомства.
Устанавливаются ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) или временно допустимые концентрации (ВДК) – как этап в установлении ПДК для веществ, о вредном воздействии которых не знали.
Нормируется ПДК в воздухе, воде и почве.
Слайд 73Нормирование загрязняющих веществ в воздухе
Различают ПДК:
ПДК рабочей зоны - такие
концентрации различных токсичных химических веществ, содержащихся в воздухе в виде
газов, паров и пыли, которые при ежедневном воздействии в течение рабочего дня не вызывают патологических изменений или заболеваний у работающего и его детей.
ПДК среднесуточная – это предельная концентрация, которая на протяжении жизни человека не должна оказывать на него вредного влияния, включая отдаленные последствия на окружающую среду в целом.
ПДК максимально разовая – определяет степень кратковременного (20 минутного) воздействия примеси на организм человека.
Слайд 74Предельно допустимые концентрации в воздухе, мг/м3
Слайд 75В зависимости от ПДКр.з. все химические вещества разделены на 4
класса опасности:
1 класс - чрезвычайно опасные,
2 класс -
высокоопасные,
3 класс - умеренно опасные,
4 класс - малоопасные.
При комбинированном воздействии нескольких веществ учитывают сумму их вредного воздействия:
Слайд 76При проектировании или строительстве предприятий в районах, где воздух уже
загрязнен, необходимо выбросы предприятия нормировать с учетом присутствующих примесей, т.е.
фоновых концентраций.
Фоновая концентрация – концентрация загрязняющего атмосферу вещества, создаваемая всеми источниками естественного и антропогенного воздействия, исключая рассматриваемые.
Слайд 77Нормирование загрязняющих веществ в водных объектах
ПДК вод (ПДКв) - концентрация
индивидуального вещества в воде, при превышении которой она непригодна для
установленного вида водопользования.
ПДКв устанавливается для водоемов хозяйственно-питьевого и рыбохозяйственного назначения.
ПДК воды устанавливается по лимитирующему признаку вредности (ЛПВ) – признаку вредного действия вещества, который характеризуется наименьшей пороговой концентрацией.
Кроме этого ПДКв устанавливается по органолептическому и токсикологическому признакам вредности.
В качестве основного показателя опасности загрязнения воды принята концентрация примесей, измеряемая в мг/л.
Слайд 78Критерии оценки загрязненности воды
по ПДК вредных веществ
Слайд 79Нормирование загрязняющих веществ в почве
Загрязняющие вещества нормируются:
в пахотном слое
почвы сельскохозяйственных угодий;
в почве территорий предприятий;
в почвах жилых районов,
в местах хранения бытовых отходов.
ПДК почвы – это концентрация химического вещества (мг/кг) в пахотном слое почвы, которая не должна вызывать прямого или косвенного отрицательного влияния на соприкасающиеся с почвой среды и здоровье человека, а также на самоочищающую способность почвы.
Слайд 80Кроме перечисленных ПДК, Законом «Об охране окружающей природной среды» предусмотрено
нормирование:
Остаточных количеств химических веществ в продуктах питания и другой продукции
(ДОК).
ДОК – это максимальное количество вещества в продуктах питания, которое, поступая в организм в течение всей жизни, не вызывает никаких нарушений в здоровье людей.
2. Предельно допустимых уровней (ПДУ) шума, электромагнитных полей, радиационного воздействия и т.д.
Слайд 812. Экологическое нормирование
ЭДК – это экологически допустимая концентрация вредных веществ
в окружающей среде, поступающих от различных антропогенных источников и не
нарушающих гомеостатические механизмы саморегуляции экосистем.
Физическое загрязнение нормируется показателем экологически допустимой нагрузки (ЭДН).
ЭДН по другому называют ПДВВ – предельно допустимое вредное воздействие.
Слайд 823. Регламентация загрязнений среды антропогенными источниками
Предельно допустимый выброс в
атмосферу (ПДВ) – это количество вредных веществ, выбрасываемых в единицу
времени, которое в сумме с выбросами других источников загрязнения не создает приземной концентрации примеси, превышающих ее ПДК.
Нормативно допустимый сброс (НДС) – это количество вредных веществ в сточных водах, сбрасываемых в единицу времени, которое допустимо к отведению в данном пункте водного объекта с целью обеспечения норм качества воды (ПДК) в контрольном пункте (створе).
Слайд 83Предельно допустимое количество отходов на территории предприятия
– это такое
их количество, которое можно разместить при условии, что выделение вредных
веществ в воздух или водные объекты не превысит 0,3 ПДК этих веществ.
Слайд 85
Временно согласованные выбросы (ВСВ) – утвержденный поэтапно снижаемый норматив мощности
выброса вредного вещества из действующего источника загрязнения, устанавливаемый на уровне
выбросов предприятий с наилучшей технологией производства.
Временно согласованные сбросы (ВСС) – утвержденный поэтапно снижаемый норматив мощности сброса вредного вещества из действующего источника загрязнения, устанавливаемый на уровне сбросов предприятий с наилучшей технологией производства.
Слайд 86
ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
План:
Общие положения охраны природной среды при
хозяйственной деятельности.
Законы Б. Коммонера.
3. Экологические принципы охраны окружающей среды и
рационального природопользования.
Слайд 87Структура мониторинга окружающей среды
Блок-схема системы мониторинга (по Ю.А. Израэлю, 1979
год)
Слайд 89
Ба́рри Ко́ммонер (1917 - 2012)
американский биолог и эколог.
Слайд 90Законы экологии =
Законы Б.Коммонера
Первый закон: все связано со всем.
Второй закон: все должно куда-то деваться.
Третий закон: природа знает
лучше.
Четвертый закон: ничего не делается даром.
Слайд 91Основные задачи охраны окружающей среды:
улучшение среды обитания человека;
сохранение природы
и природных ресурсов;
управление природными ресурсами;
изменение отношения человека к биосфере в
целом и его поведения в частности.
Слайд 92
Основные принципы рационального природопользования:
1. Соответствие характера и способов использования природных
ресурсов конкретным местным условиям.
2. Предвидение и максимально возможное предотвращение негативных
последствий природопользования.
3. Малоотходные технологии.
4. Уменьшение или устранение потерь полезных ископаемых при их добыче, обогащении и переработке.
Слайд 93
Методы охраны окружающей среды подразделяются на:
Активные – методы, непосредственно связанные
с изменением в технологии производства (направлены на ликвидацию последствий вредных
воздействий).
Пассивные - методы, которые не вносят изменения в технологию, применяются для нейтрализации или ограничения вредного воздействия (т.е. направленные на предотвращение негативных воздействий на окружающую среду).
Слайд 94К пассивным методам относятся:
строительство высоких и сверхвысоких труб, выпусков сточных
вод различных конструкций для оптимизации условий разбавления и др.;
устройство СЗЗ
вокруг промышленных предприятий и на водных объектах, озеленение городов и поселков;
оптимальное расположение промышленных предприятий и автотранспортных магистралей;
научно-исследовательские и научно-технические разработки.
Слайд 95К активным методам относятся:
установка очистных сооружений с последующей утилизацией улавливаемых
отходов;
нейтрализация выбросов, их захоронение и консервация;
оптимизация промышленных производственных циклов.
Слайд 96
ОХРАНА АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
План:
Источники загрязнения атмосферы.
Классификация источников загрязнения.
Пассивные и
активные методы защиты атмосферы от загрязнения
Слайд 97Загрязнение атмосферы
– привнесение в атмосферу
или образование в ней
физико-химических
агентов
и веществ, обусловленное
как природными, так и
антропогенными факторами.
Слайд 99Отходящие газы
газы по своему составу значительно отличающиеся от воздуха и
поступающие в атмосферу от промышленных предприятий, транспорта, бытовой деятельности человека.
В состав отходящих газов входят вредные примеси представленные:
1. взвешенными частицами твердых (пыль, дым) и жидких (туман) веществ;
2. газами и парами.
Слайд 100
Источники загрязнения атмосферы классифицируются:
По пространственным параметрам:
точечные - источник, размерами которого
можно пренебречь;
линейные - источник, шириной которого линейного можно пренебречь;
площадные -
источник, размерами которого пренебрегать нельзя.
Слайд 1012. По организованности:
организованные – источники, использующие специальные устройства отвода и
концентрации загрязнителя;
неорганизованные –
не имеют специальных
устройств, выброс
поступает
в атмосферу
в виде ненаправленного
потока газов.
Слайд 1023.По времени воздействия:
постоянные – источники,
выбрасывающие загрязняю-
щие вещества регулярно;
залповые
– аварийные
выбросы, взрывные работы.
Слайд 1034.По стационарности:
стационарные – источники с жестко фиксированными координатами;
нестационарные –
перемещающиеся
в
пространстве.
Слайд 104Соотношение загрязнения атмосферы промышленными источниками
Слайд 105Пассивные методы защиты атмосферы от загрязнения
1. Учет экологических требований при
проектирование объектов хозяйственной деятельности.
2. Строительство высоких и сверхвысоких труб.
3. Инвентаризация
выбросов и расчет ПДВ.
4. Установление санитарно-защитной зоны (СЗЗ) вокруг предприятия.
Слайд 106Инвентаризация выбросов
– систематизация сведений о наличии и распределении источников на
территории предприятия, количестве и составе выбросов.
При инвентаризации учитывается:
мощность (интенсивность) выброса
(г/сек, т/год);
высота, размер и конфигурация устья источника;
расход и температура газовоздушной смеси в устье источника;
расположение источника на площадке, фиксируемое на карте-схеме (ситуационном плане) в заданной системе координат.
Слайд 107Санитарно-защитная зона
– благоустроенная или озелененная территория, отделяющая площадку предприятия от
жилой и общественной застройки.
Слайд 108Нормативные размеры СЗЗ
в соответствии с
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03
Слайд 109Уточнение размеров СЗЗ
где L – уточненный размер СЗЗ в направлении, противоположном
розе ветров, м;
L0 – нормативный размер СЗЗ, м;
Р –
среднегодовая повторяемость рассматриваемого направления ветра, %;
Р0 – повторяемость направлений ветров при круговой розе ветров (при восьмирумбовой розе ветров Р0 = 100:8 = 12,5 %).
Слайд 110Активные методы очистки отходящих газов:
1) механические (физические)
(сухое и мокрое
пылеулавливание, фильтрация).
2) физико-химические (абсорбция, адсорбция, каталитическая и термическая очистка);
3) электростатический
(электрофильтрация).
Слайд 111Механические методы очистки отходящих газов
Сухие пылеуловители - аппараты, в которых
отделение частиц примесей от воздушного потока происходит механическим путем за
счет сил гравитации, инерции.
Конструктивно их разделяют на:
пылеосадительные камеры,
циклоны,
ротационные, вихревые, радиальные, жалюзные пылеуловители.
Слайд 113Аппараты мокрой очистки
работают по принципу
осаждения частиц пыли на
поверхности
капель жидкости,
либо на поверхность пленки
жидкости.
Конструктивно их разделяют
на:
скрубберы Вентури,
форсуночные и центробежные
скрубберы,
аппараты ударно-инерционного
типа,
барботажно-пенные аппараты.
Слайд 114Метод фильтрации
основан на задержании частиц примесей на пористых перегородках при
движении дисперсных сред через них.
Схема процесса фильтрования:
1 – корпус
фильтра; 2 – фильтроэлемент,
3 – слой частиц примесей.
Слайд 115Электростатическая очистка
метод, основанный на
ударной ионизации
газов в зоне коронирую-
щего
разряда, передаче
заряда ионов частицам
примесей и осаждении
последних на
осадитель-
ных и коронирующих
электродах.
Слайд 117Группа электрофильтров на рукавной колонке
Слайд 118Физико-химические методы
Метод абсорбции заключается
в разделении газовоздушной смеси
на составные
части путем
поглощения одного или нескольких
газовых компонентов этой смеси
поглотителями (абсорбентами),
с образованием раствора.
Слайд 1192. Метод адсорбции -
основан на взаимодействие между газом и поверхностью
твердых тел.
Слайд 120Каталитическая газоочистка
заключается в химическом преобразовании подлежащих обезвреживанию примесей в другие
продукты в присутствии специальных катализаторов.
Слайд 121ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕ И УТИЛИЗАЦИЯ ТВЕРДЫХ ОТХОДОВ
План:
Основные виды отходов.
Источники возникновения твердых отходов
в материальном производстве.
Классификация отходов.
Основные технологические принципы утилизации, обезвреживания и захоронения
отходов.
Слайд 122Отходы производства и потребления
– остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий
или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а
также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.
Слайд 123Классификация отходов по форме материального субстрата:
вещественные;
энергетические.
Слайд 124Классификация вещественных отходов по:
1. агрегатному состоянию (газообразные, жидкие, твердые и
условно твердые (пастообразные);
2. химическому составу (органические и неорганические);
3. генезису (бытовые
и производственные (промышленные, сельскохозяйственные, промысловые));
4. возможности применения:
вторичные материальные ресурсы - пригодны к эффективному использованию на данном этапе развития науки и техники;
отбросы – не могут быть полезны на данном этапе развития науки;
5. токсичному действию (первый класс (чрезвычайно опасные вещества), второй (высокоопасные), третий (умеренно опасные) и четвертый (малоопасные), пятый (практически не опасные);
6. способные к самостоятельному горению – горючие и негорючие.
Слайд 125Классификация отходов по агрегатному состоянию и опасности воздействия на окружающую
среду
Слайд 126Основные методы обращения с отходами
1. Обезвреживание и переработка:
физические,
химические,
физико-химические,
биохимические,
комбинированные.
2. Размещение и захоронение.
Слайд 127Методы обезвреживания и переработки отходов
1. Физические методы связаны с изменением
формы, размера и агрегатного состояния отходов при сохранении их качественного
химического состава
(дробление, измельчение, брикетирование).
Слайд 1282. Химические методы связаны с изменением физических свойств отходов и
их качественного химического состава (нейтрализация, окисление, осаждение, обеззараживание и термические
методы).
Слайд 1293. Физико-химические методы являются пограничными между физическими и химическими (коагуляция,
адсорбция, абсорбция, ионный обмен, экстракция и каталитические методы).
4. Биохимические
методы представляют собой химические превращения, протекающие с участием живых организмов, выполняющих роль биологического катализатора.
Слайд 130ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ
План:
Запасы природных вод.
Характеристика водопользования
и водопотребления.
Критерии качества воды.
Основные методы очистки сточных вод.
Слайд 131«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,
тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое.
Нельзя сказать, что ты необходима для жизни, ты сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете».
А. де Сент-Экзюпери
«Жизнь – это одушевленная вода».
Р. Дюбуа
«Жизнь – это особое царство природных вод».
В.И. Вернадский
Слайд 132Применение воды подразделяется на:
1. Водопользование - вода, оставаясь
в водоемах
и водотоках, является
средой или механическим
источником энергии.
2. Водопотребление
связано
с забором воды из водоемов и
водотоков.
Слайд 133Водоотведение – технологический процесс, обеспечивающий прием сточных вод с последующей
подачей их на очистные сооружения канализации.
Слайд 134Сточные воды несут:
Засорение вод – это поступление в водоем посторонних
нерастворимых в воде предметов, не изменяющих качество воды, но влияющих
на качественное состояние русел водоемов и водотоков.
Загрязнение поверхностных и подземных вод – это вызванные хозяйственной деятельностью изменения физических, химических и биологических свойств воды по сравнению с нормами качества воды в естественном состоянии.
Слайд 135Качество воды
- это характеристика состава и свойств воды, определяющая пригодность
ее для конкретных видов водопользования.
Показатели качества воды:
1. Органолептические – определяются
с помощью органов чувств человека (запах, вкус, цветность, мутность).
2. Физические – температура, вязкость, плотность, концентрация, электрическая проводимость и т.д.
3. Бактериологические показатели:
коли-индекс – количество кишечных палочек в 1 л воды;
колититр – количество миллилитров воды, в которых обнаружена 1 кишечная палочка.
Слайд 1364. Химические – активная реакция (рН), окисляемость, растворимость газов, сухой
остаток, жесткость, концентрация химических веществ, и др.
Сюда же можно
отнести:
химическое потребление кислорода (ХПК), мг/л - количество кислорода, необходимое для химического окисления содержащихся в воде органических веществ;
биологическую потребность в кислороде (БПК), мг/л - количество кислорода, необходимое для биологического разложения органики за определенный отрезок времени (1, 2, 5, 20 суток).
Слайд 137Водные объекты
подразделяются на 2 типа:
хозяйственно-питьевого
и культурно-бытового
назначения,
2.
используемые для
рыбохозяйственных целей.
Слайд 138Классификация вод 1 типа по целевому назначению
Слайд 139Основные методы очистки сточных вод
механические (процеживание, отстаивание, фильтрация),
физико-химические (коагуляция, флокуляция,
сорбция, флотация, экстракция, ионный обмен, выпаривание, кристаллизация, вымораживание, магнитная обработка,
а также методы, связанные с наложением электрического поля – электрокоагуляция, электрофлотация, электродиализ)
химические (нейтрализация, окисление)
биологические.
Слайд 140Механические (физические) методы очистки сточных вод
применяется для выделения из сточной
воды нерастворенных минеральных и органических примесей.
1. Процеживание (решетки) применяются для
извлечения из сточных вод крупных частиц размером более 10 мм.
Слайд 1412. Отстаивание
Песколовки, отстойники, нефтеловушки используют для выделения из сточных
вод взвеси и нефтепродуктов.
1 – входной патрубок;
2 –
корпус песколовки;
3 – шламосборник;
4 – выпускной коллектор.
Слайд 1423. Фильтрование применяется для улавливания тонких частиц через тонкие перегородки
или насыпные слои зернистых материалов.
Слайд 143Физико-химические методы
1. Коагуляция – слипание частиц коллоидной системы при
их столкновении в процессе теплового движения, перемешивания или направленного перемещения
во внешнем силовом поле.
В качестве коагулянтов используют:
соли алюминия;
соли железа;
соли магния;
известь;
шламовые отходы
содержащие перечисленные выше реагенты.
Слайд 1442. Сорбция – процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым
телом или жидкостью.
В качестве сорбентов применяют различные искусственные и
природные пористые материалы (активированные угли, зола, торф, селикагели,цеолиты).
3. Ионный обмен – процесс обмена между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы.
Применяется для очистки сточных вод от ПАВ, радиоактивные вещества, а также извлечения ценных веществ.
Слайд 1454. Флотация – процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к
поверхности раздела двух фаз, обычно газа (воздуха) и жидкости, обусловленный
избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания.
Применяется для очистки сточных вод от ПАВ, нефти и нефтепродуктов, масел и т.д.
Слайд 146Химические или реагентные методы
1. Нейтрализация:
взаимная нейтрализация кислых и щелочных вод;
нейтрализация реагентами (растворы кислот, негашеная известь СаО, гашеная известь Са(ОН)2
, кальцинированная сода Na2CO3, каустическая сода NaOH, аммиак NH4OH);
фильтрование через нейтрализующие материалы (известь, известняк, доломит СаСО3.МgСО3, магнезит МgСО3, мел СаСО3);
нейтрализации щелочных вод дымовыми газами, содержащими СО2, SО2, NO2 и др.
Слайд 1472. Окисление применяют для обезвреживания и обеззараживания производственных сточных вод,
содержащих токсичные примеси или бактериальное загрязнение.
В качестве окислителей используют:
хлор,
гипохлорит кальция или натрия,
хлорную известь,
диоксид хлора,
озон,
технический кислород и кислород воздуха.
Слайд 148Биологические методы
основаны на способности микроорганизмов окислять различные органические соединения.
Различают биологическую
очистку:
1. в естественных условиях (почвенная очистка, биологические пруды);
2. в искусственных
условиях (биофильтры, аэротенки, биотенки, метатенки).
Слайд 149Методы биологической очистки сточных вод в естественных условиях
Почва – это
сложный комплекс органических и неорганических веществ, заселенный большим числом различных
микроорганизмов.
Биологические пруды – искусственно созданные водоемы, в которых для очистки сточных вод используются естественные процессы.
Слайд 150
Методы биологической очистки сточных вод в искусственных условиях
Сооружения биологической очистки
разделяют на три группы по признаку расположения в них активной
биомассы (или активного ила):
1) когда активная биомасса закреплена на неподвижном материале, а сточная вода тонким слоем скользит по материалу загрузки (биофильтры);
Слайд 1512) когда активная биомасса находится в воде в свободном состоянии
(аэротенки);
3) когда сочетаются оба варианта расположения биомассы (биотенки, метантенки).