- •Промышленная экология Москва, 2009 Предисловие
- •Содержание
- •Часть I Предпосылки и теоретические основы промышленной экологии
- •1. Основа промышленной экологии –
- •Безотходные или чистые производства
- •1.1. Рост производства и потребления сырья и образование отходов
- •1.2. Загрязнение окружающей среды
- •1.3. Состояние здоровья и продолжительность жизни
- •1.4. Безотходное или чистое производство
- •Контрольные вопросы
- •2. Методы и средства промышленной экологии
- •«Предприятие обязано … осуществлять организацию производства на базе безотходных технологий как главного направления сохранности природной среды».
- •Закон ссср, 1987г.
- •«О государственном предприятии (объединении)»
- •2.1. Основные принципы организации малоотходных и безотходных или чистых производств
- •2.2. Требования к технологическому процессу
- •2.3. Требования к аппаратурному оформлению, сырью, энергоресурсам и готовой продукции
- •К аппаратурному оформлению:
- •К сырью и энергоресурсам:
- •К готовой продукции, включая побочную и попутно образующуюся:
- •2.4. Требования к организации производства
- •Контрольные вопросы
- •3. Морально-этические проблемы промышленной экологии. Методы стимулирования
- •3.1. Общественность и окружающая среда
- •3.2. Экологическая этика
- •Помните, что принципы взаимозависимости экосистем, сохранения ресурсов и взаимной гармонии являются основой нашего дальнейшего существования, они - граница, которая не может быть нарушена.
- •«Клятва выпускника Института химии и проблем устойчивого развития рхту им. Д.И. Менделеева
- •Клянусь, клянусь, клянусь!»
- •3.3. Методы стимулирования
- •Контрольные вопросы
- •Часть II Защита атмосферы, гидросферы и переработка (и обезвреживание) отходов
- •4. Рациональное использование воздуха
- •4.3. Очистка топочных газов от диоксида серы
- •4.4. Очистка отходящих газов от оксидов азота
- •4.5. Очистка отходящих газов от фтор- и хлорсодержащих соединений
- •4.6. Очистка отходящих газов от оксида углерода и углеводородов
- •4.7. Рециркуляция газов
- •Контрольные вопросы
- •5. Рациональное использование воды
- •5.1. Создание замкнутых водооборотных систем
- •5.2. Основные принципы создания замкнутых водооборотных систем
- •5.3. Основные методы переработки (очистки) сточных вод
- •5.4. Классификация методов
- •5.5. Очистка от взвешенных веществ (суспензий и эмульсий)
- •5.6. Очистка от органических веществ
- •5.7. Очистка от неорганических веществ
- •5.8. Переработка рассолов и рапы
- •Контрольные вопросы
- •6. Переработка и обезвреживание бытовых и промышленных отходов
- •6.1. Определение и классификация отходов
- •6.3. Твёрдые бытовые отходы
- •6.4. Вывоз на свалки (полигоны)
- •6.5. Сжигание с использованием и без использования тепла
- •1. Для обезвреживания оксидов азота используется карбамид,
- •2. Активированный уголь для адсорбции диоксинов,
- •3. Ca(oh)2 для взаимодействия с so2 , hf, hCl:
- •6.6. Компостирование твердых бытовых отходов
- •Контрольные вопросы
- •7. Переработка, обезвреживание и захоронение опасных отходов
- •Данные о токсичности различных продуктов
- •7.1. Высокотемпературное обезвреживание токсичных веществ
- •7. 2. Обезвреживание токсичных отходов при производстве цемента
- •7.3. Обезвреживание токсичных отходов при производстве строительной керамики
- •7.4. Обезвреживание ртутьсодержащих отходов
- •Контрольные вопросы
- •8. Территориально-производственные комплексы и эколого-промышленные парки
- •8.2. Промышленные экосистемы и эко-промышленные парки
- •8.3. Промышленные экосистемы
- •Контрольные вопросы
1.2. Загрязнение окружающей среды
Выше говорилось о ресурсной части проблемы. На сегодняшний день не менее, а вернее более серьезной является вторая её часть -загрязнение окружающей среды. Все неиспользованное сырье, а это его основная часть (до 90%) поступает в окружающую среду в виде различных отходов. Следует отметить, что эти вещества в природе прежде всего были в наименее растворимой и, следовательно, наименее токсичной форме. Например, металлы - в виде малорастворимых оксидов или сульфидов, фтор - в виде фторида кальция или фосфатов (последние всегда содержат фтор). И даже несмотря на это месторождения фторида кальция или фосфоритов являются зонами эндемического (природного) флюороза. При получении металлов, фосфорных удобрений и ряда других продуктов образуется большое количество твердых, жидких и газообразных отходов, в которых так называемые тяжелые металлы и фтор находятся в активной форме, губительно воздействующей на все живое.
За последние годы промышленность и транспорт выбросили в окружающую среду свинца больше, чем за весь предшествующий период. Всего в результате промышленной деятельности от всех антропогенных источников в биосферу поступило около 20 млн. т свинца, 14 млн. т цинка, более 2 млн. т меди и т.д. Масштабы выбросов соединений кадмия, цинка, меди и других тяжелых металлов всеми вулканами нашей планеты далеко уступают их количеству, поступающему только от мусоросжигательных заводов. При этом следует отметить, что антропогенные источники выделения тяжелых металлов распределены очень неравномерно и сконцентрированы преимущественно в густонаселённых промышленных регионах. Особую опасность вызывает непрерывное повышение регионального и глобального фона - средней концентрации (например, меди, свинца, цинка в почве, воде и воздухе), сложившейся в регионе.
Проанализировав состав льдов Гренландии и Антарктиды, ученые установили, что содержание свинца, серы и цинка во льдах, образовавшихся в 1970 г., в три раза выше, чем в пробах льда, соответствующих 1900 и 1200 годам, в которых оно примерно одинаково. Значит, за 700 лет фон по этим элементам практически не изменился, в то время как за 70 лет прошлого века он увеличился втрое.
Повышенное внимание к тяжелым металлам уделяется потому, что по общетоксическому воздействию на живые организмы они уже вышли на первое место, далеко опередив радиоактивные вещества и пестициды, и вызывают целый букет тягчайших человеческих недугов: сердечно-сосудистые заболевания, умственную неполноценность, паралич, рак, наследственные болезни.
1.3. Состояние здоровья и продолжительность жизни
Состояние окружающей природной среды является одним из наиболее существенных факторов, формирующих здоровье людей. По оценкам ряда отечественных и зарубежных специалистов состояние здоровья людей на 20-40% зависит от состояния окружающей среды, на 15-20 % – от генетических факторов, на 25-50 % – от образа жизни и только на 10% - от деятельности служб здравоохранения [4].
Эксперты Всемирной организации здравоохранения считают, что здоровье населения зависит на 60% от социально-экономических условий и качества здравоохранения, на 20% от состояния окружающей среды и на 20% - от наследственности и других биологических свойств организма.
В последние годы все большую тревогу вызывают загрязнение окружающей среды и в значительной мере обусловленное этим ухудшение демографических показателей и характеристик состояния здоровья населения в нашей стране. Крайне серьёзное беспокойство вызывает рождение неполноценных детей. Таких детей с генетическими отклонениями в виде физических и психических дефектов рождается около 10 % [5], но уже при 8% нация вырождается.
Сохраняется тенденция к увеличению смертности в трудоспособном возрасте. Заболеваемость в стране по ряду нозологических форм за последние годы имеет четкую тенденцию к увеличению. В частности, растут показатели заболеваемости сердечно-сосудистыми болезнями с преобладанием ишемической болезни сердца и гипертонической болезни, увеличивается число больных с впервые установленным диагнозом злокачественного новообразования, и прежде всего рака легких, увеличивается эндокринная патология, растет число нервно-психических заболеваний, особенно у детей. Разумеется, это положение является следствием воздействия на человека всей совокупности социальных, экономических и природных факторов, формирующих здоровье нации. Однако, как свидетельствуют многочисленные исследования, важной причиной наблюдающихся сейчас неблагоприятных изменений является ухудшающееся качество окружающей среды: воздуха, воды, почвы, а также продуктов питания.
Превышение допустимых показателей загрязненности воздуха в несколько раз приводит к заметным неблагоприятным последствиям для здоровья людей. Так, например, в подмосковном Подольске, где в отдельных районах содержание тяжелых металлов в воздухе превышает ПДК в 3-6 раз, среднегодовой уровень общей заболеваемости почти в 2 раза выше, чем в районах, где содержание металлов в воздухе не превышает нормативов. В этом же городе в детских коллективах установлено снижение показателей естественного иммунитета, изменение ряда биохимических и физиологических показателей функционального состояния организма, уровня физического развития, что сопровождается более высоким уровнем заболеваемости органов дыхания. Число детей с существенными отклонениями в состоянии здоровья, проживающих в загрязненных районах Подольска, в 2-2,5 раза выше числа таких детей, проживающих в районах с относительно чистым атмосферным воздухом.
Учитывая изложенное, специалисты в области медицины считают, что вслед за ростом загрязнения окружающей среды в нашей стране в последние годы обозначилась тенденция к возрастанию заболеваемости населения и ухудшению показателей его здоровья, не говоря уже об ухудшении санитарных условий быта и отдыха людей. Об этом говорят результаты эпидемиологических исследований, проведенных в последние десятилетия учеными НИИ общей и коммунальной гигиены им. А.Н. Сысина АМН и других гигиенических учреждений страны. Выявлена повышенная заболеваемость детей и подростков всех возрастов, проживающих в районах с загрязненным воздухом. Обоснован неблагоприятный прогноз состояния здоровья подрастающего поколения в целом для районов с повышенным уровнем загрязненности окружающей среды.
Продолжающееся загрязнение среды (воздуха, воды, почвы) неизбежно приведет к дальнейшим неблагоприятным сдвигам в состоянии здоровья населения. Более того, даже если бы в ближайшее время удалось полностью исключить загрязнение окружающей среды (что абсолютно нереально), это не смогло бы остановить дальнейший рост заболеваемости населения, например, злокачественными новообразованиями вследствие отдаленных эффектов действия ряда факторов окружающей среды, прежде всего химических агентов, имеющих латентный период действия от 20 до 50 лет. Именно отдаленные эффекты воздействия химических загрязнений (канцерогенный, мутагенный, эмбриотоксический, нарушение функции гонад и др.) в настоящее время вызывают особое беспокойство. Сейчас уже твердо установлено, что ряд химических веществ (нитрозоамины, винилхлорид, формальдегид, бензпирен и др.) обладают канцерогенным и/или мутагенным действием в количествах, реально встречающихся в окружающей среде.
Гигиенические исследования свидетельствуют о снижении иммунобиологической сопротивляемости у всё большей части населения страны. Все больший процент населения относится к группам повышенного риска возникновения как специфической, так и неспецифической патологии.
От химических и биологических загрязнений окружающей среды страна ежегодно теряет миллионы человеко-лет активной жизни, миллиарды рублей недопроизведенного национального дохода. Это правда, от которой никуда не деться.
Крайне неблагоприятная ситуация сложилась в нашей стране с продолжительностью жизни её граждан (табл. 1.2).
Таблица 1.2
Ожидаемая продолжительность жизни мужчин и женщин,
младенческая смертность и валовой внутренний продукт
с учетом покупательной способности в России, 15 развитых
и 15 развивающихся стран в 2001 году.
Страна |
Ожидаемая продолжительность жизни, годы* |
Младенческая смертность, на 1000 рожд. |
ВВП, в $ США на 1 жителя |
|
Мужчины |
Женщины |
|||
Россия |
59 |
72 |
16 |
6990 |
Развитые станы |
71-78 |
78-83 |
3-8 |
15530-31910 |
Развивающиеся страны |
37-52 |
38-53 |
65-131 |
500-2690 |
* Средняя продолжительность жизни в РФ в 2008 году, по заявлению В.В. Путина, составила 68 лет.
Продолжительность жизни в РФ значительно ниже, чем в большинстве развитых стран. Но надо здесь же отметить, что в 1990 г. на 1000 долларов валового национального продукта выбросы диоксида серы в СССР составили 19 кг, в США – 7, а в Японии – 1 кг. Согласно прогнозу средняя продолжительность жизни населения России к 2010 г. увеличится, но очень мало - всего до 66,2 лет.
Серьёзное беспокойство вызывает очень большой (по сравнению с другими странами) разрыв в продолжительности жизни мужчин и женщин (около 12 лет). По данным Госкомстата в настоящее время в России женщин на 9,1 млн. больше, чем мужчин. К 2020 г. этот разрыв вырастет до 10-11 млн. человек, что связано с более высокой смертностью мужчин (особенно молодых). В 2010 г. ожидается, что продолжительность жизни мужчин будет не мене чем на 13 лет ниже, чем у женщин.
Продолжительность жизни зависит от многих факторов: энерговооружённости общества (рис.1.1), качества и количества питания (рис.1.2), образа жизни и генетических факторов и так далее, но одним из важнейших факторов является окружающая среда (где человек живёт, чем он или она дышит, какую воду пьют, что едят, насколько всё это отвечает санитарно-гигиеническим нормам).
Большое влияние на продолжительность жизни и смертность оказывают образ жизни и привычки людей. Здесь нельзя не остановиться на курении (в докладах ЮНЕП курение выделяется отдельным разделом как один из важных факторов загрязнения окружающей среды). По данным ВОЗ и Минздравмедпрома России, курение убивает 6 человек в минуту. От табака в настоящее время погибает 3 млн. человек в год (в РФ – 200 - 400 тыс. человек, а по словам главного санитарного врача РФ Геннадия Онищенко – 700 тыс. человек в год!), а в 2020 г. при сохранении нынешней распространённости курения от него погибнет около 10 млн. человек в возрасте от 30 до 40 лет. При всём этом Россия долгое время не присоединялась к Конвенции Всемирной организации здравоохранения по борьбе с курением. Даже со всем соглашающаяся Дума дважды направляла в Правительство обращение с просьбой о её скорейшей ратификации. Табачная индустрия фактически поддерживалась государством, (несмотря на вымирание народа и принятый закон о борьбе с курением), а многие весьма важные и интеллигентные персоны (во всяком случае они себя таковыми полагают) не видят ничего зазорного в том, чтобы появиться на экранах телевизоров с сигаретой в зубах. В конце 2007 года Конвенция наконец была ратифицирована, но положение с курением пока не улучшилось.
|
Рис.1.1. Зависимость продолжительности жизни от потребления электроэнергии.
По данным ВОЗ, на 100 тыс. человек риск погибнуть от причин, зависящих от него, составляет у мотоциклистов – 2000 человек, у курящих – 500, у людей, потребляющих спиртные напитки – 74, у автолюбителей – 26, у футбольных болельщиков (для Южной Америки) – 5. При переходе улицы не зависящий от нас риск погибнуть составляет 8 человек на 100 тыс. населения.
Большое число людей (прежде всего мужчин) погибает от несоблюдения элементарных правил техники безопасности. По данным газеты «Известия» от 14 февраля 1997г., в 1996 году по указанной причине погибло 63500 человек; и первое место занимают «селяне с их беспробудным пьянством».
|
Рис.1.2. Зависимость продолжительности жизни от количества потреблённых (с пищей) калорий.
