Дисциплина «Техногенные системы и экологический риск»

Вопрос1.Техногенные системы: определение и классификация. Основные загрязнители почвы, воздуха, воды; источники их поступления. Превращения химических загрязнителей в окружающей среде. Глобальные экологические проблемы: климатические изменения, разрушение озонового слоя, загрязнение природных вод нефтепродуктами.

Техногенные системы: определение и классификация.

Техногенная система – искусственно созданная совокупность технических средств, предназначенная для выполнения определённых функций (производство, транспортировка, жильё и т.д.), управляемая и поддерживаемая человеком и направленная на удовлетворение человеческих потребностей и оказывающая на окружающую среду определенное воздействие.

Классификация техногенных объектов по степени опасности:

оружие массового поражения: бактериологическое, химическое, ядерное

объекты ядерной энергетики

атомные реакторы (транспортные, исследовательские , технологические)

ракетно-космические комплексы

нефтегазовые комплексы

химические, биотехнологические (биохимические) комплексы с большим запасом опасных веществ

объекты энергетики

металлургические комплексы

объекты транспортных комплексов (наземные, надводные, подводные, воздушные)

магистральные нефтегазопроводы и продуктопроводы (дизтопливо)

уникальные инженерные сооружения (мосты, стадионы, плотины, галереи и т.д.)

горно-добывающие комплексы

крупные объекты гражданского и промышленного строительства

системы связи, управления, оповещения.

Основные загрязнители почвы, воздуха, воды; источники их поступления.

Почва - В мире ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства- 100тыс.т. Наиболее загрязненными пестицидами районами являются краснодарский край и Ростовская область.

В настоящее время влияние пестицидов на здоровье  населения многие ученные приравнивают к воздействию на человека радиоактивных  веществ. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов.

Среди пестицидов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения, которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически.

Почвы загрязняются и минеральными удобрениями, если их используют в неумеренных количествах, теряют при производстве, транспортировке и хранении. Из азотных, суперфосфатных и других типов удобрений в почву в больших количествах мигрируют нитраты, сульфаты, хлориды и другие соединения. В последнее время выявлен неблагоприятный аспект неумеренного потребления минеральных удобрений и в первую очередь нитратов. Оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух « парниковых» газов - закиси азота и метана. Нитраты опасны и для человека.

К интенсивному загрязнению почв приводят отходы  и отбросы производства. В нашей стране образуются свыше миллиарда тонн промышленных отходов, из них более 50млн. т. особо токсичных. Огромные площади земель заняты свалками, золоотвалами и др., которые интенсивно загрязняют почвы. Огромный вред представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий.

Загрязнители почвы

Элементы	Последствия воздействия элементов	Источники
Повышенные концентрации
Ртуть (Hg)	Нервные расстройства (болезнь Минамата); нарушение функций желудочно-кишечного тракта, почек; изменение в хромосомах	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Мышьяк (As)	Раковые заболевания кожи, интоксикация, периферические невриты	Загрязненные почвы, протравленное зерно
Свинец (РЬ)	Разрушение костных тканей, задержка синтеза протеина в крови, нарушение нервной системы и почек	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Медь (Си)	Органические изменения в тканях, распад костной ткани, гепатит	Загрязненные почвы, поверхностные и подземные воды
Кадмий (Cd)	Цирроз печени, нарушение функций почек, протеинурия	Загрязненные почвы

Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например, тяжелые металлы. Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами в таких нефтедобывающих районах, как Западная Сибирь, Среднее  Нижнее Поволжье и др.

Воздуха -

Тепловые и атомные электростанции. Котельные установки.

В процессе сжигания твердого или жидкого топлива в атмосферу выделяется дым, содержащий продукты полного (диоксид углерода и пары воды) и неполного (оксиды углерода, серы, азота, углеводороды и др.) сгорания.  Объем энергетических выбросов очень велик. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы - отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания.

Перевод установок на жидкое топливо (мазут) снижает выбросы золы, но практически не уменьшает выбросы оксидов серы и азота. Наиболее экологичное газовое топливо, которое в три раза меньше загрязняет атмосферный воздух, чем мазут, и в пять раз меньше, чем уголь.

Источники загрязнения воздуха токсичными веществами на атомных электростанциях (АЭС) — радиоактивный йод, радиоактивные инертные газы и аэрозоли. Крупный источник энергетического загрязнения атмосферы — отопительная система жилищ (котельные установки) дает мало оксидов азота, но много продуктов неполного сгорания. Из-за небольшой высоты дымовых труб токсичные вещества в высоких концентрациях рассеиваются вблизи котельных установок.

Черная и цветная металлургия. Значительные выбросы отходящих газов и пыли, содержащих токсичные вещества, отмечаются на заводах цветной металлургии при переработке свинцово-цинковых, медных, сульфидных руд, при производстве алюминия и др.. При выплавке одной тонны стали, в атмосферу выбрасывается 0,04 т твердых частиц, 0,03 т оксидов серы и до 0,05 т оксида углерода, а также в небольших количествах такие опасные загрязнители, как марганец, свинец, фосфор, мышьяк, пары ртути и др. В процессе сталеплавильного производства в атмосферу выбрасываются парогазовые смеси, состоящие из фенола, формальдегида, бензола, аммиака и других токсичных веществ.

Химическое производство. Выбросы этой отрасли,  хотя и невелики по объему (около 2% всех промышленных выбросов), тем не менее, представляют значительную угрозу для человека и всей биоты. На разнообразных химических производствах атмосферный воздух загрязняют оксиды серы, соединения фтора, аммиак, нитрозные газы (смесь оксидов азота, хлористые соединения, сероводород, неорганическая пыль и т. п.).

Выбросы автотранспорта. Выхлопные газы двигателей сгорания ( особенно карбюраторных) содержат огромное количество токсичных соединений - бенз(а)пирена, альдегидов, оксидов азота и углерода и особо опасных соединений свинца (в случае применения этилированного бензина).

Воды - Установлено, что более 400 видов веществ могут вызвать загрязнение вод. Различают химические, биологические и физические загрязнители. Среди химических загрязнителей к наиболее распространенным относят нефть и нефтепродукты, пестициды, тяжелые металлы, диоксиды и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические радиоактивные вещества, тепло и др. Очень опасно загрязняют воду биологические загрязнители, например вирусы и другие болезнетворные микроорганизмы, и физические радиоактивные вещества, тепло и др.

Основные виды загрязнения вод.

Значительно реже наблюдается радиоактивное, механическое и тепловое загрязнение.

Химическое загрязнение – наиболее распространенное, стойкое и далеко распространяющееся. Оно может быть органическим (фенолы, пестициды и др.) и неорганическим (соли, кислоты, щелочи), токсичным (мышьяк, соединение ртути, свинца и др.) и нетоксичным.

Бактериальное загрязнение – выражается в появлении в воде патогенных бактерий, вирусов (до700 видов), простейших, грибов и др. Этот вид загрязнений носит временный характер. Весьма опасно содержание в воде радиоактивных веществ, вызывающих радиоактивное загрязнение. Радиоактивные элементы попадают в поверхностные водоемы при сбрасывании в них радиоактивных отходов, захоронение отходов на дне и др.

Механическое загрязнение характеризуется попаданием в воду различных механических примесей

Тепловое загрязнение связано с повышением температуры вод в результате их смешивания с более нагретыми поверхностными или технологическими водами. При повышении температуры происходит изменение газового и химического состава в водах, что ведет к размножению анаэробных бактерий, выделению ядовитых газов – сероводорода, метана. По существующим санитарным нормам температура водоема не должна повышаться более чем на 3°С летом и 5°С зимой.

Основные источники загрязнения поверхностных и подземных вод.

Процессы загрязнения поверхностных вод обусловлены различными факторами. К основным из них относятся:

1.                сброс в водоемы неочищенных сточных вод.

2.                смыв ядохимикатов ливневыми осадками.

3.                газодымовые выбросы

4.                утечки нефти и нефтепродуктов.

Наибольший вред водоемам и водотокам причиняет выпуск в них неочищенных сточных вод - промышленных, коммунально-бытовых, коллекторно-дренажных и др.

Главные загрязнители воды

Химические загрязнители	Биологические загрязнители	Физические загрязнители
Кислоты	Вирусы	Радиоактивные эле-
		менты
Щелочи	Бактерии	Взвешенные твердые
		частицы
Соли	Другие болезнетвор-	Тепло
Нефть и нефтепро-	ные организмы	Органолептические
Дукты
Пестициды	Водоросли	(цвет, запах)
Диоксины	Лигнины	Шлам
Тяжелые металлы	Дрожжевые и плесне-	Песок
Фенолы	вые грибки	Ил
Аммонийный и		Глина
Нитритный азот
СПАВ

Превращения химических загрязнителей в окружающей среде.

Глобальные экологические проблемы: климатические изменения, разрушение озонового слоя, загрязнение природных вод нефтепродуктами.

Климатические изменения

Изменения климата обусловлены переменами в земной атмосфере, процессами, происходящими в других частях Земли, таких как океаны, ледники, а также эффектами, сопутствующими деятельности человека. Внешние процессы, формирующие климат, — это

изменения солнечной радиации и орбиты Земли.

изменение размеров и взаимного расположения материков и океанов,

изменение светимости солнца,

изменения параметров орбиты Земли,

изменение прозрачности атмосферы и ее состава в результате изменений вулканической активности Земли,

изменение концентрации парниковых газов (СО₂ и CH₄) в атмосфере,

изменение отражательной способности поверхности Земли (альбедо),

изменение количества тепла, имеющегося в глубинах океана.

Оледенения. Ледникипотепления климата. Ледники растут и тают из-за природных изменений и под влиянием внешних воздействий. Самые значительные климатические процессы за последние несколько миллионов лет — это гляциальные и интергляциальные циклы текущего ледникового периода, обусловленные изменениями орбиты Земли. Изменение состояния континентальных льдов и колебания уровня моря в пределах 130 метров являются в большинстве регионов ключевыми следствиями изменения климата.

Изменчивость мирового океана. В масштабе десятилетий климатические изменения могут быть результатом взаимодействия атмосферы и мирового океана. Многие флуктуации климата, включая наиболее известную южную осцилляцию Эль-Ниньо, а также североатлантическую и арктическую осцилляции, происходят отчасти благодаря возможности мирового океана аккумулировать тепловую энергию и перемещению этой энергии в различные части океана. В более длительном масштабе в океанах происходит термогалинная циркуляция, которая играет ключевую роль в перераспределении тепла и может значительно влиять на климат.

Климатическая память. В более общем аспекте изменчивость климатической системы является формой гистерезиса, т. е. это значит, что настоящее состояние климата является не только следствием влияния определенных факторов, но также и всей историей его состояния. Например, за десять лет засухи озера частично высыхают, растения погибают, и площадь пустынь увеличивается. Эти условия вызывают, в свою очередь, менее обильные дожди в последующие за засухой годы. Т. о. изменение климата является саморегулирующимся процессом, поскольку окружающая среда реагирует определенным образом на внешние воздействия, и, изменяясь, сама способна воздействовать на климат.

Неклиматические факторы и их влияние на изменение климата

Парниковые газы. Принято считать, что парниковые газы являются главной причиной глобального потепления. Парниковые газы имеют также значение для понимания климатической истории Земли. Согласно исследованиям, парниковый эффект, возникающий в результате нагревания атмосферы тепловой энергией, удерживаемой парниковыми газами, является ключевым процессом, регулирующим температуру Земли.

В течение последних 600 млн лет концентрация диоксида углерода в атмосфере варьировались от 200 до более чем 5 000 чнм из-за воздействия геологических и биологических процессов. Однако в 1999 г. Вейзер и др. показали, что на протяжении последних десятков миллионов лет нет строгой корреляции между концентрацией парниковых газов и изменением климата и что более важная роль принадлежит тектоническому движению литосферных плит. Позднее Ройер и др. использовали корреляцию СО₂ — климат, чтобы вывести значение «чувствительности климата». Есть несколько примеров быстрых изменений концентрации парниковых газов в земной атмосфере, имеющих строгую корреляцию с сильным потеплением, среди которых термальный максимум палеоцена — эоцена, вымирание видов перми — триаса и конец варяжской «Земли — снежка» (snowball earth event).

Растущий уровень диоксида углерода считается главной причиной глобального потепления, начиная с 1950 года. Согласно данным Межгосударственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) от 2007 года, концентрация СО₂ в атмосфере в 2005 году составила 379 чнм³, в доиндустриальный период она составляла 280 чнм³.

Чтобы предотвратить резкое потепление в ближайшие годы, концентрация углекислоты должна быть снижена до уровня, существовавшего до индустриальной эпохи - до 350 частей на миллион (0,035%) (сейчас - 385 частей на миллион и увеличивается на 2 миллионные доли (0,0002%) в год, в основном из-за сжигания ископаемого топлива и вырубки лесов). ^[1]

Имеется скептическое отношение к геоинженерным методам изъятия углекислоты из атмосферы, в частности, к предложениям захоранивать углекислый газ в тектонических трещинах или закачивать его в породы на океанском дне: изъятие 50 миллионных долей газа по этой технологии будет стоить, по меньшей мере, 20 триллионов долларов, что в два раза больше национального долга США. ^[1]

Тектоника литосферных плит. На протяжении длительных отрезков времени тектонические движения плит перемещают континенты, формируют океаны, создают и разрушают горные хребты, т. е. создают поверхность, на которой существует климат. Недавние исследования показывают, что тектонические движения усугубили условия последнего ледникового периода: около 3 млн. лет назад северо- и южноамериканская плиты столкнулись, образовав Панамский перешеек и закрыв пути для прямого смешивания вод Атлантического и Тихого океанов.

Солнечное излучение. Солнце является основным источником тепла в климатической системе. Солнечная энергия, превращённая на поверхности Земли в тепло, является неотъемлемой составляющей, формирующей земной климат. Если рассматривать длительный период времени, то в этих рамках Солнце становится ярче и выделяет больше энергии, т. к. развивается согласно главной последовательности. Это медленное развитие влияет и на земную атмосферу. Считается, что на ранних этапах истории Земли Солнце было слишком холодным для того, чтобы вода на поверхности Земли была жидкой, что привело к т. н. "парадоксу слабого молодого Солнца".

На более коротких временных отрезках также наблюдаются изменения солнечной активности: 11-летний солнечный цикл и более длительные модуляции. Однако 11-летний цикл возникновения и исчезновения солнечных пятен не отслеживается явно в климатологических данных. Изменение солнечной активности считается важным фактором наступления малого ледникового периода, а также некоторых потеплений, наблюдаемых между 1900 и 1950 годами. Циклическая природа солнечной активности ещё не до конца изучена; она отличается от тех медленных изменений, которые сопутствуют развитию и старению Солнца.

Изменения орбиты. По своему влиянию на климат изменения земной орбиты сходны с колебаниями солнечной активности, поскольку небольшие отклонения в положении орбиты приводят к перераспределению солнечного излучения на поверхности Земли. Такие изменения положения орбиты называются циклами Миланковича, они предсказуемы с высокой точностью, поскольку являются результатом физического взаимодействия Земли, ее спутника Луны и других планет. Изменения орбиты считаются главными причинами чередования гляциальных и интергляциальных циклов последнего ледникового периода. Результатом прецессии земной орбиты являются и менее масштабные изменения, такие как периодическое увеличение и уменьшение площади пустыни Сахара.

Вулканизм. Одно сильное извержение вулкана способно повлиять на климат, вызвав похолодание длительностью несколько лет. Например, извержение вулкана Пинатубо в 1991 году существенно повлияло на климат. Гигантские извержения, формирующие крупнейшие магматические провинции, случаются всего несколько раз в сто миллионов лет, но они влияют на климат в течение миллионов лет и являются причиной вымирания видов. В начале ученые полагали, что причиной похолодания является эмитированная в атмосферу вулканическая пыль, поскольку она препятствует достигнуть поверхности Земли солнечному излучению. Однако измерения показывают, что большая часть пыли оседает на поверхности Земли в течение шести месяцев.

Вулканы являются также частью геохимического цикла углерода. На протяжении многих геологических периодов диоксид углерода высвобождался из недр Земли в атмосферу, нейтрализуя тем самым количество СО₂, изъятого из атмосферы и связанного осадочными породами и другими геологическими поглотителями СО₂. Однако этот вклад не сравнится по величине с антропогенной эмиссией оксида углерода, которая, по оценкам Геологической службы США, в 130 раз превышает количество СО₂, эмитированного вулканами.

Антропогенное воздействие на изменение климата. Антропогенные факторы включают в себя деятельность человека, которая изменяет окружающую среду и влияет на климат. В некоторых случаях причинно-следственная связь прямая и недвусмысленная, как, например, при влиянии орошения на температуру и влажность, в других случаях эта связь менее очевидна. Различные гипотезы влияния человека на климат обсуждались на протяжении многих лет.

Главными проблемами сегодня являются: растущая из-за сжигания топлива концентрация СО₂ в атмосфере, аэрозоли в атмосфере, влияющие на её охлаждение, и цементная промышленность. Другие факторы, такие как землепользование, уменьшение озонового слоя, животноводство и вырубка лесов, также влияют на климат.

Сжигание топлива. Начав расти во время промышленной революции в 1850-х годах и постепенно ускоряясь, потребление человечеством топлива привело к тому, что концентрация С_О2 в атмосфере возросла с ~280 чнм до 380 чнм. При таком росте спроецированная на конец 21-го века концентрация будет составлять более 560 чнм. Известно, что сейчас уровень С_О2 в атмосфере выше, чем когда-либо за последние 750 000 лет. Вместе с увеличивающейся концентрацией метана эти изменения предвещают рост температуры на 1.4-5.6°С в промежутке между 1990 и 2100 годами.

Аэрозоли. Считается, что антропогенные аэрозоли, особенно сульфаты, выбрасываемые при сжигании топлива, влияют на охлаждение атмосферы. Полагают, что это свойство является причиной относительного «плато» на графике температур в середине XX века.

Цементная промышленность. Производство цемента является интенсивным источником выбросов СО₂. Диоксид углерода образуется, когда карбонат кальция(CaCO₃) нагревают, чтобы получить ингредиент цемента оксид кальция (СаО или негашёная известь). Производство цемента является причиной приблизительно 2.5 % выбросов СО₂ индустриальных процессов (энергетический и промышленный сектора). При затворении цемента то же количество СО₂ поглощается из атмосферы при протекании обратной реакции СаО + СО₂ = СаСО₃. Поэтому производство и потребление цемента изменяет только локальные концентрации СО₂ в атмосфере, не изменяя среднее значение.

Землепользование. Существенное влияние на климат оказывает землепользование. Орошение, вырубка лесов и сельское хозяйство коренным образом меняют окружающую среду. Например, на орошаемой территории изменяется водный баланс. Землепользование может изменить альбедо отдельно взятой территории, поскольку изменяет свойства подстилающей поверхности и тем самым количество поглощаемого солнечного излучения. Согласно исследованию 2007 года Лаборатории реактивного движения средняя температура в Калифорнии возросла за последние 50 лет на 2°С, причём в городах этот рост намного выше. Это является в основном следствием антропогенного изменения ландшафта.

Скотоводство. Согласно отчету ООН «Длинная тень скотоводства» от 2006 года скот является причиной 18% выбросов парниковых газов в мире. Это включает в себя и изменения в землепользовании, т. е. вырубку леса под пастбища. В тропических лесах Амазонки 70% вырубки лесов производится под пастбища, что послужило основной причиной, почему Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН в сельскохозяйственном отчёте за 2006 год включила землепользование в сферу влияния скотоводства. В дополнение к выбросам СО₂, скотоводство является причиной выброса 65% оксида азота и 37% метана, имеющих антропогенное происхождение.

Взаимодействие факторов

Влияние на климат всех факторов, как естественных, так и антропогенных, выражается единой величиной – радиационным прогревом атмосферы в Вт/м².

Извержения вулканов, оледенения, дрейф континентов и смещение полюсов Земли – мощные природные процессы, влияющие на климат Земли. В масштабе нескольких лет вулканы могут играть главную роль. В результате извержения вулкана Пенатубо в 1991 года на Филиппинах на высоту 35 км было заброшено столько пепла, что средний уровень солнечной радиации снизился на 2,5 Вт/м². Однако эти изменения не являются долгосрочными, частицы относительно быстро оседают вниз. В масштабе тысячелетий определяющим климат процессом будет, вероятно, медленное движение от одного ледникового периода к следующему.

В масштабе нескольких столетий на 2005 год по сравнению с 1750 годом имеется комбинация разнонаправленных факторов, каждый из которых значительно слабее, чем результат роста концентрации в атмосфере парниковых газов, оцениваемый как прогрев на 2,4–3,0 Вт/м². Влияние человека составляет менее 1% от общего радиационного баланса, а антропогенное усиление естественного парникового эффекта – примерно 2%, с 33 до 33,7 град С. Таким образом, средняя температура воздуха у поверхности Земли увеличилась с доиндустриальной эпохи (примерно с 1750 года) на 0,7 °С{

Последствия:

- рост биоты в природе и с/х.

- ожидается подъем уровня океана и сокращение поверхности суши

- аридизация климата

- увеличивающееся испарение океана будет способствовать циклонической активности, а значит мощнее и частыми станут ураганы, возрастет число паводков в умеренных широтах.

Пути выхода: 1. 1998 г ведущие страны мира подписали международное киотское соглашение, по которому все страны до 2012 г. должны снизить выбросы углекислого газа, доведя их до уровня 1990г; 2. переходить на альтернативные источники энергии, не связанных с выбросом углекислого газа.

Разрушение озонового слоя – это разделение молекул озона, которое вызывают встречаемые в стратосфере вещества, разрушающие озоновый слой (OSNV), возникающие в результате природных процессов (например, извержения вулканов) или эмитированные (высвобожденные) в результате деятельности человека, и содержащие хлор (Cl) или бром (Br); а также метан или оксид азота (I) – (N₂O).

Потеря этого слоя вызывает усиление ультрафиолетового излучения, что влечет увеличению риска заболевания рака кожи. Его образование в верхней стратосфере связано с реакцией фотодиссоциации молекулы кислорода под воздействием ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 242 нм (ЖУР, жесткий ультрофиолет). Образовавшись, озон поглощает ультрафиолетовое излучение 200-300 нм и разрушается и этот процесс протекает бесконечно. Основное его количество образуется на высоте 25-30 км.

Самые существенные этапы разрушения озонового слоя:

1. Эмиссии (в результате деятельности человека, а также в результате природных процессов на Земле эмитируются (высвобождаются) газы, содержащие галогены (бром и хлор), т.е. вещества, разрушающие озоновый слой).

2. Аккумулирование (эмитированные газы, содержащие галогены, аккумулируются (накапливаются) в нижних атмосферных слоях, и под воздействием ветра, а также потоков воздуха перемещаются в регионы, которые не находятся в прямой близости с источниками такой эмиссии газов).

3. Перемещение (аккумулированные газы, содержащие галогены, с помощью потоков воздуха перемещаются в стратосферу).

4. Преобразование (большая часть газов, содержащих галогены, под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца в стратосфере преобразуется в легко реагирующие галогенные газы, в результате чего в полярных регионах Земного шара разрушение озонового слоя происходит сравнительно активнее).

5. Химические реакции (легко реагирующие галогенные газы вызывают разрушение озона стратосферы; фактор, способствующий реакциям – полярные стратосферные облака).

6. Удаление (под воздействием воздушных потоков легко реагирующие галогенные газы возвращаются в тропосферу, где из-за присутствующей в облаках влажности и дождей разделяются, и таким образом из атмосферы полностью удаляются).

Виды и воздействие разрушающих веществ

Главные идентифицированные вещества, разрушающие озоновый слой:

   - хлорофторуглероды (HFO или CFC);

   - частично галогенизированные хлорфторуглероды (HHFO или HCFC);

   - частично галогенизированные бромфторуглероды (HBFO);

   - 1,1,1 – трихлоретан (метилхлороформ);

   - бромхлорметан (BHM);

   - метилбромид (MB);

   - тетрахлоруглерод;

   - галоны.

Главные цели использования веществ, разрушающих озоновый слой:

• охладительные установки;

• устройства кондиционирования воздуха;

• устройства подачи теплого воздуха;

• аэрозоли;

• противопожарные системы и портативные огнетушители;

• изоляционные плиты.

Воздействие на озоновый слой веществ, разрушающих озоновый слой, характеризует потенциал разрушения озона (ONP). Чем выше величина потенциала разрушения озона, тем выше воздействие соответствующего вещества на озоновый слой. Самый высокий потенциал разрушения озона – у галонов (до 12), а сравнительно низкий – у частично галогенизированных хлорфторуглеродов (до 0,01).

Количество разрушающих веществ

Количество веществ, разрушающих озоновый слой, за несколько последних десятилетий значительно изменились. Например, в 1986 году общее потребление хлорофторуглеродов (HFO) в мире составляло примерно 1 100 000 тонн, а в 2002 году его общее потребление было уже только 100 000 тонн. Однако существенно считаться с тем, что, учитывая сложность процессов разрушения озонового слоя и уменьшение количества эмиссий веществ, разрушающих озоновый слой, объемы разрушения озонового слоя все еще продолжают расти и ожидается, что в течение нескольких ближайших лет будет достигнуто максимальное разрушение озонового слоя, после которого последует постепенное, более чем 50-летнее обновление озонового слоя (допуская, что эмиссии веществ, разрушающих озоновый слой, не возрастут и продолжат уменьшаться).

Данные о потреблении  веществ, разрушающих озоновый слой, в Латвии доступны с момента присоединения Латвии 16 сентября 1987 года к Монреальскому протоколу «О веществах, разрушающих озоновый слой». Согласно информации, находящейся в распоряжении Латвийского агентства среды, геологии и метеорологии, в 1995-2002 годах в Латвии периодически потреблялись хлорофторуглероды (HFO-11, HFO-12, HFO-112), галоны (галон 1301, галон 2402), частично галогенизированные хлорфторуглероды (HHFO-22, HHFO-133) и метилбромиды (MB).

В 2003 году в Латвии констатировано потребление только HHFO-22 (39,7 тонн) и MB (50,4 тонн). По сравнению с 1993 годом, в Латвии количество потребляемых веществ, разрушающих озоновых слой, уменьшилось на 1 134,3 тонны или на 93 %.

«Озоновая дыра» – вызванные разрушением озонового слоя особо низкие концентрации озона на Южном Полюсе во время арктической зимы и весны. Площадь «озоновой дыры» в последние годы составляла приблизительно 24 000 000 км², и на фотографиях со спутника она выглядит как большая дыра. Толщина озонового слоя в регионе «озоновой дыры» составляет 100-150 DU (нормальная толщина озонового слоя – 300 DU).

Последствия разрушения

В результате разрушения озонового слоя Землю достигает повышенное количество солнечного излучения UV-B, что оказывает негативное воздействие как на живые существа (людей, животных, растительность), так и на предметы. Последствия слишком «тонкого» озонового слоя:

• уменьшается выносливость различных материалов (например, резины) и вместе с тем – длительность пользования этими материалами;

• погибают обитающие в верхних слоях воды водные организмы (бентос);

• уменьшаются сельскохозяйственные урожаи и рыбные уловы;

• уменьшается иммунитет населения против различных заболеваний;

• увеличивается возможность заболевания раком кожи и катарактой глаз (как у людей, так и у животных), заболеваниями легких и верхних дыхательных путей.

Загрязнение природных вод нефтепродуктами.

Основным объектом загрязнения жидких углеводородов является мировой океан. Из различных источников в него поступает от 6-11 млн. т.

Источники:

Пестициды. Нефтепродукты. Жидкие углеводороды. Тяжелые металлы.

Источники поступления: твердые и жидкие отходы промышленного происхождения, коммунально-бытовые стоки, вымывание из почвы фосфорных удобрений и металл содержащих пестицидов.

СПАВ. Источники поступления: бытовые сточные воды, сточные воды промышленных предприятий, эмульгирование пестицидов и удобрений (создают эффект прилипания). Являясь ксенобиотиками, плохо разлагаются в естественной среде. Оказывают прямое или косвенное (меняют свойства воды) воздействие биоту водоемов.

Калийные удобрения. Относительно безопасны. Но с ними вносится много хлора.

1. Морской транспорт (35%), промывные (льяльные) воды, утечки, погрузочно-разгрузочные работы.

2. Промышленные стоки 13%

3. Морская добыча нефти (1,5%)

4. Речной сток 32%

5. Поступление из атмосферного воздуха 10%.

Области глобального загрязнения совпадают с трассами морских перевозок и устьями крупных рек. До 30% поверхности Мирового океана загрязнено ЖУВ.

Сначала нефть растекается в виде пленки («слик»), толщина её зависит от типа нефти, может от нескольких см до мономолекулярных. На чистой морской поверхности без ветра, волн и течений нефть растекается довольно быстро. 1м³ средневосточной сырой нефти за 10 минут распространяется в пределах круга радиусом около 25 м, через 1,5 ч радиус увеличивается вдвое и средняя толщина пленки 0,1 микрометр. 1 т нефти покрывает пленкой в среднем около 12 км поверхности и загрязняет до 1 млн. т воды.

С нефтью в морской воде происходят следующие физико-химические преобразования:

1) растворение

2) испарение определенных фракций

3) окисление

4) биодеградация, т.е. разложение УВ под воздействием микроорганизмов.

Далее нефть преобразуется в эмульсии (эмульгирование) – смесь, которая состоит из двух частей: маслянистой и водянистой. Затем преобразуется в нефтяные агрегаты (комочки), состоящие из тяжелых фракций нефтяных УВ, часть которых переходит в донные осадки.

Наиболее устойчивыми являются ПАУ (полициклические ароматические углеводороды) с периодом полураспада 2 года.

В зависимости от условий среды и типа нефти нефтяные пленки (эмульгированная нефть) сохраняются на поверхности океана от нескольких часов до нескольких дней, нефтяные агрегаты - от нескольких месяцев до нескольких лет.

Главными причинами загрязнения являются:

- утечки и аварийные разливы нефтепродуктов при их добыче, транспортировке, переработке, хранении и использовании;

- выбросы конденсата выхлопных газов автомобилей в районах крупных автомагистралей, автострад, транс-модальных коридоров.

Загрязненность водоносных слоев нефтепродуктами может занимать достаточно большие площади, а линейная удаленность нефть загрязненных ареалов достигает нескольких сот метров и даже нескольких десятков километров от места инфильтрации нефтепродуктов в подземные водоносные горизонты.

2. Основные принципы обеспечения экологической безопасности. Политика экологической безопасности, уменьшение последствий негативного воздействия экологических факторов и компенсация ущерба. Научные основы оценки техногенных воздействий на окружающую среду. Предельно допустимые концентрации. Экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. В тоже время достижение условий и уровня сбалансированного сосуществования окружающей природной среды и хозяйственной деятельности человека, когда уровень нагрузки на среду не превышает способности ее к восстановлению. Это также система регулирования, комплекс упреждающих (профилактических) мероприятий, направленных на недопущение развития ЧС не только в пределах антропогенной деятельности, но и в условиях предсказуемости развития экстремальных ситуаций в самой природной среде (заблаговременно реагировать на возможные стихийные бедствии, включая ураганы, вулканизм, землетрясения и т.д., уметь предсказывать время и силу их проявления).

Основные принципы обеспечения экологической безопасности:

обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности;

презумпция потенциальной экологической опасности планируемой хозяйственной и иной деятельности;

охрана, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов как необходимые условия обеспечения благоприятной окружающей среды и экологической безопасности;

сохранение биологического разнообразия;

соблюдение права каждого на получение достоверной информации о состоянии окружающей среды, а также участие граждан в принятии решений, касающихся их прав на благоприятную окружающую среду, в соответствии с законодательством;

запрещение хозяйственной и иной деятельности, последствия воздействия которой непредсказуемы для окружающей среды, а также реализации проектов, которые могут привести к деградации естественных экологических систем, изменению и (или) уничтожению генетического фонда растений, животных и других организмов, истощению природных ресурсов и иным негативным изменениям окружающей среды;

ответственность за нарушение законодательства в области охраны окружающей среды;

участие граждан, общественных и иных некоммерческих объединений в решении задач охраны окружающей среды.

Политика экологической безопасности, уменьшение последствий негативного воздействия экологических факторов и компенсация ущерба.

Политика экологической безопасности – политика, проводимая государством в области обеспечения экологической безопасности (см.) личности, общества, государства и обеспечения охраны окружающей природной среды. Основными принципами осуществления государством П.э.б. являются: приоритет создания благоприятной для жизни человека природной среды в ходе социально-экономического развития территорий; государственная поддержка мероприятий по оздоровлению среды обитания, в первую очередь, в зонах экологического бедствия и экологического неблагополучия; гласность планов осуществления деятельности, способной угрожать экологической безопасности населения, общества или природной среды; обеспечение полной, своевременной достоверной информированности граждан, учреждений и организаций об угрозе экологической безопасности; разрешительный порядок осуществления производственной и иной деятельности, в том числе направленной на изъятие природных ресурсов, способной создать угрозу экологической безопасности населения и природной среды; проведение государственной экологической, санитарно-эпидемиологической и технической экспертизы всех проектов строительства, реконструкции и производства любой продукции; организация системы государственного экологического мониторинга; внедрение системы страхования от последствий экологических, природных, техногенных бедствий, а также аварий, имеющих экологические последствия; учреждение специализированной государственной службы спасения населения и ликвидации последствий чрезвычайных экологических ситуаций, экологических катастроф и стихийных бедствий; поддержка деятельности общественных организаций, массовых движений и граждан, направленной на обеспечение экологической безопасности; развитие научных основ П.э.б. и создание специально уполномоченного органа по реализации П.э.б.

Единая государственная система предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: цель - объединение усилий центральных и региональных органов власти, а также организаций и учреждений для предупреждения и ликвидации ЧС.

Экономическое регулирование:

разработка государственных прогнозов социально-экономического развития на основе экологических прогнозов;

разработка федеральных программ в области экологического развития РФ и целевых программ в области охраны окружающей среды;

разработка и проведение мероприятий по охране окружающей среды в целях предотвращения причинения вреда окружающей среде;

установление платы за негативное воздействие на окружающую среду;

установление лимитов на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и микроорганизмов, лимитов на размещение отходов производства и потребление и другие виды негативного воздействия на окружающую среду;

проведение экономической оценки природных объектов и природно-антропогенных объектов;

проведение экономической оценки воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду;

предоставление налоговых и иных льгот при внедрении наилучших существующих технологий, нетрадиционных видов энергии, использовании вторичных ресурсов и переработке отходов, а также при осуществлении законодательством РФ.

Компенсация вреда окружающей среде, причиненного нарушением законодательства в области охраны окружающей среды, осуществляется причинителем добровольно или в судебном порядке (абз.1 п.1 ст.78 ФЗ "Об охране окружающей среды").

В экологическом праве существуют собственные способы подсчета экологического вреда, подлежащего возмещению причинителем, - таксы и методики исчисления вреда окружающей среде, утверждаемые Министерством природных ресурсов РФ.

Такса – условная денежная единица, применяемая для подсчета вреда, причиненного лесному хозяйству, животному миру, водным ресурсам. Такса, во-первых, направлена на восстановление нарушенного состояния окружающей среды, во-вторых, служит целям наказания причинителя. Такса одновременно является мерой гражданско-правовой и административно-правовой ответственности. Методики исчисления вреда окружающей среде применяются к водным объектам и рыбному хозяйству.

При отсутствии утвержденных такс и методик определение размера вреда окружающей среде осуществляется в гражданско-правовом порядке: исходя из фактических затрат на восстановление нарушенного состояния окружающей среды, с учетом понесенных убытков, в том числе упущенной выгоды, а также в соответствии с проектами рекультивационных и иных восстановительных работ.

Способы возмещения экологического вреда.

В законодательстве о возмещении экологического вреда действует центральный принцип (принцип полного возмещения вреда окружающей среде): на причинителя экологического вреда возлагается обязанность возместить его в полном объеме.

По общему правилу вред окружающей среде возмещается внесением соответствующих платежей в пользу государства. Вред окружающей среде может быть возмещен в натуре, то есть посредством возложения судом на ответчика обязанности по восстановлению нарушенного состояния окружающей среды за свой счет, в соответствии с проектом восстановительных работ.

Научные основы оценки техногенных воздействий на окружающую среду.

Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы (далее - санитарные правила (САНПИН) - нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности.

Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными объединениями, предприятиями и иными хозяйствующими субъектами, организациями и учреждениями, независимо от их подчиненности и форм собственности, должностными лицами и гражданами

Экологическая стандартизация – установление единого и обязательного для всех объектов данного уровня системы управления экологических норм и требований. Гост регулирует процесс производства продукта

Генеральным стандартом для природоохранной деятельности является ГОСТ 17.0.0.01-76 «Система стандартов в области охраны природы и улучшения использования природных ресурсов» (введены в действие в 1977 г).

СНиП – правила размещения объектов строительства, различных коммуникаций, а также обустройства на территории.

В качестве меры, ограничивающей содержание загрязняющих веществ в окружающей природной среде, принята предельно допустимая концентрация.

Предельно-допустимые концентрации - это максимальная концентрация вредного вещества, которая за определенное время воздействия не влияет на здоровье человека и его потомство, а также на компоненты экосистемы и природное сообщество в целом.

В атмосферу поступает множество примесей от различных промышленных производств и автотранспорта. Для контроля их содержания в воздухе нужны вполне определенные стандартизированные экологические нормативы, поэтому и было введено понятие о предельно допустимой концентрации. Величины ПДК для воздуха измеряются в мг/м³. Разработаны ПДК не только для воздуха, но и для пищевых продуктов, воды (питьевая вода, вода водоемов, сточные воды), почвы.

Предельной концентрацией для рабочей зоны считают такую концентрацию вредного вещества, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего периода не может вызвать заболевания в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Предельные концентрации для атмосферного воздуха измеряются в населенных пунктах и относятся к определенному периоду времени. Для воздуха различают максимальную разовую дозу и среднесуточную.

В зависимости от значения ПДК химические вещества в воздухе классифицируют по степени опасности. Для чрезвычайно опасных веществ (пары ртути, сероводород, хлор) ПДК в воздухе рабочей зоны не должна превышать 0,1 мг/м³. Если ПДК составляет более 10 мг/м³, то вещество считается малоопасным. К таким веществам относят, например, аммиак.

Пороговая концентрация - содержание загрязнителя в воздухе, вызывающее изменения в характеристике безусловного сгибательного рефлекса у кроликов при 40 минутном воздействии

Пороговая концентрация вещества в воде - по органолептическому признаку - максимальная концентрация вещества, при которой не нарушаются органолептические свойства воды. Пороговая концентрация вещества в воде - по санитарному признаку - максимальная концентрация загрязняющего вещества, при которой не нарушаются процессы самоочищения воды водоемов.

Это такая концентрация, при воздействии которой на организм человека периодически или в течение всей жизни, прямо или опосредованно (через экологические системы, а также через возможный экономический ущерб) не возникает заболеваний или изменений состояния здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований сразу или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

В практике нормирования и для санитарной оценки степени загрязнения воздушной и волной среды используются следующие виды ПДК.

Предельно допустимая концентрация вредного (загрязняющего) вещества в воздухе рабочей зоны (ПДК_рз) - это такая концентрация вещества в воздухе, которая не вызывает у работающих людей при ежедневном вдыхании в пределах 8 ч в течение всего рабочего стажа заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования непосредственно в процессе работы или в отдаленной перспективе.

Предельно допустимая среднесуточная концентрация вредного (загрязняющего) вещества в воздухе населенных мест (ПДК_сс) - это такая концентрация вещества в воздухе населенного пункта, которая не оказывает на человека прямого или косвенного действия в условиях неопределенно долгого круглосуточного вдыхания.

Предельно допустимая максимальная разовая концентрация вредного (загрязняющего) вещества в воздухе населенных мест (ПДК_мр) - это такая концентрация, которая не вызывает рефлекторных реакций в организме человека.

При одновременном присутствии в атмосферном воздухе нескольких веществ, обладающих суммирующим действием, сумма их концентраций не должна превышать единицы (1).

(1),

где С₁, С₂,…, С_n - фактическая концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе; ПДК₁, ПДК₂,…, ПДК_n - предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе.

ПДК вредного вещества в воздухе рабочей зоны, где человек находится ограниченное время, выше ПДК вредного вещества в воздухе населенных мест.

Вопрос 3. Экологический подход к оценке состояния и регулированию качества окружающей среды. Экологическое и санитарно-гигиеническое нормирование. Поля воздействий; поля концентраций. Методы контроля воздействия на окружающую среду; мониторинг, химико-аналитический контроль, биотестирование, биоиндикация. Экологическая экспертиза природных экосистем и техногенных систем: принципы, модели, критерии оценки.

Экологическое и санитарно-гигиеническое нормирование.

Возрастающее воздействие хозяйственной деятельности на природную среду и его негативные последствия остро поставили вопрос о регулировании качества той среды, в которой живет и разносторонне проявляет себя человек.

Качеством ОПС надлежащего уровня считается такое состояние её экологических систем, которое постоянно и неизменно обеспечивает процесс обмена веществ, энергии и информации между природой и человеком и беспрепятственно воспроизводит и обеспечивает жизнь. Оно поддерживается самой природой путем саморегуляции, самоочищения от вредных веществ и явлений.

Экологическим подходом к оценке состояния и регулированию качества окружающей среды является нормирование, которое представляет собой, прежде всего деятельность по установлению нормативов (показателей) предельно допустимых воздействий на окружающую среду. При этом учитывается и опасный вид отрицательного воздействия загрязнения ОПС. Под ним понимается физическое, химическое, биологическое изменение последствий, вызванное антропогенной деятельностью и содержащее угрозу причинения вреда жизни и здоровью человека, состоянию растительного и животного мира экологических систем природы.

Нормативы качества подразделяются на три группы: санитарно-гигиенические, экологические (производственно-хозяйственые) и комплексные, сочетающие в себе признаки первой и второй групп.

К санитарно-гигиеническим показателям относятся нормативы ПДК вредных веществ (химических, биологических), физических воздействий и др., нормативы санитарных, защитных зон, предельно допустимых уровней (ПДУ) радиационного воздействия и др. Целью создания таких нормативов является определение показателей качества окружающей среды применительно к здоровью человека.

Вторую группу образуют экологические нормативы. Возглавляют данную группу нормативы выбросов и сбросов вредных веществ. Они устанавливают требования непосредственно к источнику вредного воздействия, ограничивая его деятельность определенной пороговой величиной выброса (сброса).

Главная цель вспомогательных норм и правил состоит в обеспечении единства в употреблении терминологии, в деятельности организационных структур и правовом регулировании экологических отношений.

Поля воздействий.Поля концентраций

Поле воздействие – радиоактивное излучение

Поле концентрации – изображается на карте, как точечный удар с более высокой радиацией в центре, а в отдаленных участках от эпицентра меньше радиация

Методы контроля за воздействием на окружающую среду: мониторинг, химико-аналитический контроль, биотестирование, биоиндикация.

Экологический мониторинг - комплексная система наблюдений за состоянием ОС, оценки и прогноза изменения состояния ОС под воздействием природных и антропогенных факторов.

Целью ЭМ является: информирование, обеспечение, управление природоохранной деятельностью и экологической безопасностью.

Уровни мониторинга:

глобальный мониторинг (осуществляется в биосферных заповедниках)

национальный

региональный

локальный

Химико-аналитический контроль. Позволяет выявить загрязняющие вещества в окружающей среде при помощи различных химических методов при помощи, которых можно выявить химические элементы с низкими пределами обнаружения.

оптический метод, основанный на изучении взаимодействия электромагнитного излучения с атомами или молекулами исследуемого вещества, сопровождающегося излучением, поглощением или отражением лучистой энергии (например, фотометрический метод, атомно-абсорбционный и эмиссионной спектрометрии)

метод меченых атомов. При помощи этого метода исследуют эффективность различных приёмов внесения удобрения в почву, пути проникновения в организмы микроэлементов, нанесенных на листья растений.

электрохимические методы находят широкое применение в анализе почв, вод, атмосферы, биологических объектов. Позволяют получить данные, объясняющие механизм химических реакций в контролируемых системах, одновременно с оценкой содержания участвующих в этих реакциях компонентов (например, при изучении циклов типа «загрязнение – окружающая среда – источник – человек»).

Биотестирование – анализ статистических данных реагирования индикаторов на загрязнение (определяется по поведению биологических объектов). Данные получают при помощи датчиков, прикрепленных к организму (например, поведение раков).

Биоиндикация – система оценки степени загрязнения экосистем при помощи биоиндикаторов. Биоиндикатор (указатель) – организмы, вид или сообщество, по наличию, состоянию и поведению которого можно с большой достоверностью судить о свойствах среды, о присутствии и концентрации загрязнителей.

Живые индикаторы имеют большие преимущества, устраняя применение дорогостоящих и трудоемких физико-химических методов для определения степени загрязнения среды: указывают скорость происходящих изменений, пути и места скоплений в экосистемах различного рода токсикантов, позволяют судить о степени вредности тех или иных веществ (их комплексов, продуктов трансформации) для живой природы и человека.

Растения–индикаторы: ель, пихта, горох (диоксид серы); тяжелые металлы (боярышник, вяз, орхидеи).

Экологическая экспертиза природных экосистем и техногенных систем: принципы, модели, критерии оценки.

4. Риск: основные понятия, определения, термины; анализ риска, уровень риска, оценка риска на основе доступных данных. Количественная оценка опасных воздействий. Сравнение и анализ рисков в единой шкале. Наиболее опасные факторы воздействия на здоровье человека и окружающую среду.

Риск: основные понятия, определения, термины

Риск - характеристика ситуации, имеющей неопределенность исхода, при обязательном наличии неблагоприятных последствий. Риск предполагает неуверенность, либо невозможность получения достоверного знания о благоприятном исходе в заданных внешних обстоятельствах.

Индивидуальный риск - риск характеризующийся опасностью для отдельного индивидуума. Коллективный риск (групповой, социальный) - это риск проявления опасности того или иного вида для коллектива, группы людей, для определенной социальной или профессиональной группы людей. Приемлемый (допустимый) риск - это такая минимальная величина риска, которая достижима по техническим, экономическим и технологическим возможностям. Таким образом, приемлемый риск представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями его достижения. Величина этого риска зависит от вида отрасли производства, профессии, вида негативного фактора, которым он определяется. В настоящее время принято считать, что для действия техногенных опасностей в целом индивидуальный риск считается приемлемым, если его величина не превышает 10(-6). Профессиональный риск - это риск, связанный с профессиональной деятельностью человека.

Добровольный риск - это риск, который человек берет на себя в личной жизни путем свободного выбора образа жизни и рода личных занятий. Примерами добровольного риска являются непрофессиональные занятия альпинизмом, прыжками с парашютом, т.е. виды деятельности, которыми человек занимается ради собственного удовольствия, улучшения комфорта, повышения престижа. Вынужденный риск - это риск профессиональной деятельности человека, осуществляемой в определенных условиях. Часто этот вид риска называют еще профессиональным. Следует иметь в виду, что хотя в большинстве случаев человек выбирает работу добровольно, связанный с ней риск условно отнесен к вынужденному. Это обусловлено тем, что наличие оплаченного труда жизненно необходимо для человека. Экологический риск - вероятность наступления события, имеющего неблагоприятные последствия для природной среды и вызванного негативным воздействием хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайными ситуациями природного и техногенного характера.

Вред окружающей среде - негативное изменение окружающей среды в результате ее загрязнения, повлекшее за собой деградацию естественных экологических систем и истощение природных ресурсов.

Экологическая безопасность - состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий.

Опасность - ситуация, способная в определенных условиях причинить какой-либо вред жизни и здоровью человека или привести к неблагоприятным последствиям.

Техногенная опасность – состояние, внутренне присущее техногенной системе, транспортному, промышленному объекту и реализуемое в виде поражающих воздействий источника техногенной ЧС на человека и среду, либо в виде прямого или косвенного ущерба для человека и ОС в процессе нормальной эксплуатации этих объектов.

Принятие различных мер, обеспечивающих снижение риска до приемлемого уровня, - управление риском. Оно предваряется анализом и оценкой риска.

Риск подразделяется по источникам опасности и объектам, терпящим ущерб.

Ущерб могут наносить как эпизодические опасные события (землетрясения, взрывы АЭС, войны), так и постоянные неблагоприятные явления и процессы (морозные зимы, техногенное загрязнение окружающей среды и пр.).

Методика оценки риска представляет собой здравый смысл, выраженный в математической форме. В каждом случае рассматривается один объект или тип объектов, подлежащий защите. Учитываются все виды опасностей для него на предполагаемый срок его жизни, а для природной среды - на срок существования техногенных источников опасностей. Для измерения вероятного и приемлемого ущерба (риска) используется один показатель, желательно применимый ко многим случаям и понятный различным слоям общества. Для выбора мер управления риском перебираются и сравниваются все мыслимые способы снижения риска.

Величина риска определяется как максимально возможная при разовом опасном событии, например, сильнейшем землетрясении, и(или) как средняя годовая за ряд лет, например, при метеорологических помехах движению транспорта.

Техногенные опасности выражаются во всевозможных пожарах, взрывах, выбросах опасных веществ, аварийных перебоях в движения транспорта, подачи электроэнергии, способных создать чрезвычайные ситуации (ЧС), а также в «штатных» загрязнениях окружающей среды: химических, радиоактивных, теп­ловых, электромагнитных. «Сила» поражающих факторов оценивается по шкале вероятного ущерба здоровью человека, зданиям и т.д. на основе опыта и специальных научных исследований. Карты вероятного распространения и «силы» поражающего воз­действия составлены для каждого важного источника опасности (промышленных предприятий, использующих химические вещества, речных плотин и т. п.) и хранятся в региональных подразделениях МЧС РФ.

Риск для защищаемого объекта выражается через вероятный ущерб от всех источников опасности.

Методический инструментарий оценки риска разрабатывается и совершенствуется на основе натурных наблюдений при стихийных бедствиях и техногенных ЧС, результатов экспериментальных и теоретических исследований. Он включает шкалы «силы» поражающих факторов, математические (компьютерные) модели их распространения, методы расчета вероятности «опасных событий разной «силы».

Приемлемый уровень риска в простейшем случае определяется из соотношения затрат на меры его снижения и получаемых от этого выгод. При наращивании мер защиты риск снижается, а сумма остающегося риска и затрат на защиту сначала снижается, затем растет. Минимальному значению этой суммы как раз и отвечает приемлемый уровень риска.

Приемлемый уровень риска довольно легко и бесспорно определяется в случаях, когда риск и затраты на его снижение бывают полностью исчислены в денежном выражении. Тогда затраты на снижение риска могут быть нормированы и представлены как величины удорожания строительства и эксплуатации различных объектов, подверженных природным опасностям или являющихся источниками техногенных опасностей.

Прямой ущерб заключается в потерях основных производственных фондов (зданий, сооружений, оборудования, сельхозугодий), оборотных фондов (сырья, топлива, полуфабрикатов), готовой продукции, личного имущества, природных ресурсов.

Косвенный экономический ущерб заключается в расстройстве хозяйственных связей и нарушениях планов и режима хозяйственной деятельности.

анализ риска, уровень риска, оценка риска на основе доступных данных.

Анализ риска - идентификация опасностей, мониторинг окружающей среды - анализ (оценка и прогноз) угрозы - анализ уязвимости территорий - анализ риска чрезвычайной ситуации на территории - анализ индивидуального риска для населения. В дальнейшем сравнение его с приемлемым риском и принятие решения о целесообразности проведения мероприятий защиты - обоснование и реализация рациональных мер защиты, подготовка сил и средств для проведения аварийно-спасательных работ, создание необходимых резервов для уменьшения масштабов чрезвычайных ситуаций. Анализ риска для населения и территорий от чрезвычайных ситуаций основан на использовании различных концепций, методов и методик.

Анализ и оценка риска, по современным взглядам, представляет собой один из важных компонентов процесса управления техногенным и экологическим риском. Целью анализа и оценки этих видов риска, как правило, является выявление и идентификация источников техногенной и экологической опасности с установлением генетических связей между ними, а также оценка возможного влияния указанных источников на характер и размеры ущерба, который может быть причинен и причиняется населению, окружающей среде, хозяйственным и другим объектам.

Анализ рисков включает оценку рисков и методы снижения рисков или уменьшения связанных с ним неблагоприятных последствий.

На первом этапе производится выявление соответствующих факторов и оценка их значимости. Назначение анализа рисков — дать потенциальным партнерам необходимые данные для принятия решений о целесообразности участия в проекте и выработки мер по защите от возможных финансовых потерь.

Анализ рисков можно подразделить на два взаимно дополняющих друг друга вида: качественный и количественный. Качественный анализ имеет целью определить (идентифицировать) факторы, области и виды рисков. Количественный анализ рисков должен дать возможность численно определить размеры отдельных рисков и риска проекта в целом.

Оценка риска – выявление опасностей, существующих на производстве, определение масштабов этих опасностей и их возможных последствий; один из способов предупреждения несчастных случаев на производстве и повышения безопасности труда.

Риск в основном оценивают вероятностной характеристикой (безразмерной величиной от 0 до 1), но могут использовать и частоту реализации риска. Частота реализации - это число случаев возможного проявления опасности за определенный период времени.

Необходимо выяснить:

где и какие опасности существуют;

с чем связана конкретная опасность;

кто подвергается опасности;

каковы возможные последствия опасности;

какие меры нужны для предотвращения опасности.

В процессе О. р. должны участвовать различные группы персонала по принципу коллективной деятельности, хотя их участие не может быть одновременным и одинаковым. Главное — ответственность всех сторон и работа по достижению общей цели, т. е. путем принятия действенных мер, чтобы улучшить условия труда.

Выявление опасностей. Важно, чтобы в О. р. участвовали работники, т. к. именно они могут оказаться пострадавшими. Их опыт поможет выявить опасности, существующие на рабочих местах. Самый простой способ выявления опасностей — заполнять контрольные листы, где перечислены возможные опасные факторы (обычно по тематическому принципу). Используя такой список, можно быстро определить, существуют ли указанные опасности на данном рабочем месте.

Выявление опасностей должно осуществляться в отношении как обычных обстоятельств, так и чрезвычайных и редких. Особое внимание следует уделять опасностям в таких обстоятельствах:

выходные и праздничные дни;

использование труда стажеров или лиц, вышедших на подмену;

сверхурочная работа и ночные смены;

запланированные или незапланированные остановки;

изменение режима работы;

проведение ремонтных работ;

ошибочные действия.

Вероятность опасного происшествия зависит от многих факторов: повторяемости и длительности опасного происшествия, возможности его предвидеть и др.

Маловероятные риски: редко происходят несчастные случаи (напр., зимой места прохода покрываются льдом и возникает опасность поскользнуться).

Вероятные риски: иногда происходят несчастные случаи (напр., изделия приходится снимать с ленты конвейера вручную).

Реальные риски: часто происходят несчастные случаи (напр., постоянное движение грузовиков в рабочей зоне).

Последствия. Необходимо определить, насколько серьезны последствия опасных происшествий.

Легкие последствия: не требуется оказание медицинской помощи; в худшем случае 3-дневное отсутствие на работе (напр., головная боль или ушиб).

Тяжелые последствия: необходимо посетить пункт оказания первой медицинской помощи; отсутствие на работе от 3 до 30 дней (напр., порезы или ожоги).

Очень тяжелые последствия: происшествие вызывает серьезное (неизлечимое) повреждение; требуется лечение в больнице; отсутствие на работе более 30 дней (напр., заболевание в связи с трудовой деятельностью, частичная или полная утрата трудоспособности, смерть).

Уровень риска — это ве­роятность наступления рисковой ситуации, приводящей к ущер­бу или потерям выше

Уровень риска можно определить, учитывая вероятность и последствия опасных происшествий (несчастных случаев).

Вероятность происшествия (риска)	Последствия происшествия
	легкие	тяжелые	очень тяжелые
Маловероятные риски	Несущественный риск	Приемлемый риск	Средний риск
Вероятные риски	Приемлемый риск	Средний риск	Существенный риск
Реальные риски	Средний риск	Существенный риск	Неприемлемый риск

Принятие мер. В зависимости от уровня риска (УР) определяют, какие требуются действия (ряд действий) и средства для предотвращения опасности, снижения риска.

Несущественный УР: нет необходимости принимать какие-л. меры.

Приемлемый УР: необходимо следить за ситуацией (держать риск под контролем).

Средний УР: необходимо принять меры по снижению риска (составить график; если риск может вызвать серьезные последствия, понадобится дополнительный анализ).

Существенный УР: необходимо срочно приостановить работу в опасных условиях и не возобновлять ее, пока УР не станет ниже.

Неприемлемый УР: необходимо устранить риск; опасный труд должен быть прерван, может быть возобновлен лишь после устранения риска.

Можно использовать следующие критерии:

повышение уровня безопасности: меры тем лучше, чем больше они сокращают самые опасные риски;

степень эффективности: чем больше рисков и лиц затрагивают эти меры, тем лучше;

соответствие требованиям: если с помощью этих мер можно устранить недостатки, мешающие соблюдению требований законодательства, заинтересованных сторон или достижению собственных целей, то имеет смысл осуществить эти меры;

улучшение работы: если в результате реализации данной меры работа пойдет лучше, то ее следует проводить в жизнь, даже если безопасность от этого улучшится незначительно;

снижение затрат: самые лучшие меры не обязательно самые дорогие — часто даже самые небольшие улучшения, не стоящие почти ничего, могут дать существенный эффект.

Предпочтение следует отдавать тем мероприятиям, которые дают в целом наибольший возможный эффект. При их определении и осуществлении должны соблюдаться следующие общие принципиальные требования:

устранять опасности;

оценивать те опасности, которые нельзя устранить;

устранять источник опасностей;

организовывать работу в соответствии с конкретными условиями, особенно в плане обустройства рабочих мест, выбора оборудования, технологии производства и метода работы;

решать вопросы по снижению монотонности и темпа труда, а также ограничению вреда, который может вызвать такая работа;

заменять опасные факторы безопасными или менее опасными;

выработать единую комплексную политику профилактики, охватывающую технологию, организацию труда, УТ, социальные отношения и производственную окружающую среду;

использовать прежде всего общие, а не индивидуальные меры защиты;

давать работникам необходимые знания.

Количественная оценка опасных воздействий.

Количественная оценка рисков определяется через:

а) вероятность того, что полученный результат окажется меньше требуемого значения (намечаемого, планируемого, прогнозируемого);

б) произведение ожидаемого ущерба на вероятность того, что этот ущерб произойдет.

Количественный анализ рисков.

Математический аппарат анализа рисков опирается на методы теории вероятностей, что обусловлено вероятностным характером неопределенности и рисков. Задачи анализа рисков разделяются на три типа:

- прямые, в которых оценка уровня рисков происходит на основании априори известной вероятностной информации;

- обратные, когда задается приемлемый уровень рисков и определяются значения (диапазон значений) исходных параметров с учетом устанавливаемых ограничений на один или несколько варьируемых исходных параметров;

- задачи исследования чувствительности, устойчивости результативных, критериальных показателей по отношению к варьированию исходных параметров

(распределению вероятностей, областей изменения тех или иных величин и т. и.). Это необходимо в связи с неизбежной неточностью исходной информации и отражает степень достоверности полученных при анализе проектных рисков результатов.

Анализ проектных рисков производится на основе математических моделей принятия решений и поведения проекта, основными из которых являются:

- стохастические (вероятностные) модели;

- лингвистические (описательные) модели;

- нестохастические (игровые, поведенческие) модели.

Сравнение и анализ рисков в единой шкале.

Анализ и оценка риска, по современным взглядам, представляет собой один из важных компонентов процесса управления техногенным и экологическим риском. Целью анализа и оценки этих видов риска, как правило, является выявление и идентификация источников техногенной и экологической опасности с установлением генетических связей между ними, а также оценка возможного влияния указанных источников на характер и размеры ущерба, который может быть причинен и причиняется населению, окружающей среде, хозяйственным и другим объектам.

Как известно, ущерб вызывается цепочкой связанных причинных факторов, приводящих к определенным последствиям техногенного и природного характера. С учетом этого возможный характер и размеры ущерба обычно оцениваются для каждого элемента такой цепочки и для всех прогнозируемых исходных событий, в том числе и маловероятных.

При техногенных воздействиях как аварийного, так и безаварийного характера, типичными элементами цепочки являются: поражающие факторы, формирующиеся непосредственно при авариях, радиоактивное, химическое и иное загрязнение окружающей среды, а также эффекты воздействия на объекты природной среды указанных факторов и формирование экологических последствий, в том числе долгосрочных по своему проявлению.

К настоящему времени разработано и предложено немало путей проведения анализа и оценки риска.

Методические подходы к анализу и оценке риска могут быть до некоторой степени условно разделены на две группы.

• методические подходы, основанные на научно-техническом прогнозировании и моделировании развития опасных событий, ведущих в конечном счете к техногенным и экологическим воздействиям, с привлечением логико-вероятностных, графо-аналитических и других научных методов в сочетании с имитационным моделированием.

• методические подходы сводятся к определению частоты возникновения опасных событий, принимаемой с определенными ограничениями за их вероятность, а также возможного техногенного и экологического ущерба на основе ретроспективного анализа и оценок, происходивших ранее аварий и катастроф на объектах, подобных рассматриваемым. При этом во внимание принимаются все аварийные объекты, имеющие технологические узлы, отказы которых явились причиной аварий.

Чем большее число статистических данных привлекается для ретроспективного анализа, тем с большей гарантированной вероятностью оценивается риск.

На основе ретроспективных данных и экспертных оценок составляются рабочие таблицы. Методика проведения анализа и оценки риска с использованием этих методик, как правило, предусматривает определенные допущения и упрощения.

Считается, что более основательная и точная оценка риска может быть получена при использовании современных расчетных методов научного прогнозирования, опирающихся на теорию катастроф, теорию безопасности, теорию надежности сложных технических систем и другие фундаментальные теории, а также современные информационные технологии.

Вместе с тем, во многих случаях предпочтение отдается второму подходу, как более простому и основывающемуся на анализе фактических аварийных событий и динамики их развития.

С учетом отмеченных обстоятельств представляется целесообразным анализ и оценку техногенного и экологического риска проводить, опираясь на оба рассмотренных выше подхода.

В этом случае процесс анализа и оценки риска для той или иной социально-экономической системы или территориально-хозяйственного комплекса может быть проведен в три этапа:

• анализ всего комплекса опасных в техногенном отношении объектов, идентификация и оценка степени их опасности на основе первичной информации и экспертных оценок, ранжирование в первом приближении;

• детальный анализ и оценка уровней техногенного риска приоритетных объектов (объекта) с использованием вероятностных и логико-вероятностных методов, имитационного моделирования и других методов;

• повторный (дополнительный) анализ всего комплекса опасных в техногенном отношении объектов с экстраполяцией данных по уровням риска, полученным для приоритетных объектов, на все остальные, проведение количественного системного анализа, с учетом полученных данных, окончательное ранжирование объектов по степени их опасности.

В конечном счете, проведение анализа и расчетов по приведенным выше этапам даст возможность получить достаточно полную характеристику опасности каждого из объектов, включенного в приоритетный список, и количественно оценить уровни техногенного риска, связанные с их эксплуатацией. При этом может быть достигнут существенный выигрыш во времени и материальных затратах за счет того, что детальный анализ и оценка риска с применением достаточно сложных и трудоемких расчетных операций проводятся только для одного-двух приоритетных объектов.

Наиболее опасные факторы воздействия на здоровье человека и окружающую среду.

Опасность — это возможность возникновения обстоятельств, при которых материя, поле, информация или их сочетание могут таким образом повлиять на сложную систему, что это приведёт к ухудшению или невозможности ее функционирования и развития.

Опасность — наступление нежелательных событий.

Наиболее опасными являются те факторы, которые человек не может воспринять органами чувств и не может предсказать их появление и их масштабность и последствия непредсказуемы.

К таким факторам относятся: физические факторы (радиоактивное излучение, высокочастотные и низкочастотные звуки), климатические (цунами, извержения вулканов, землетрясение), развитие микроорганизмов, которые вызывают неизвестные и малоизвестные болезни.

Уровни воздействия на организм человека

Летальные уровни:

• минимальные смертельные(единичные случаи гибели);

• абсолютно смертельные;

• среднесмертельные (гибель более 50 % организмов).

Пороговые уровни:

• порог острого действия;

• порог специфического действия;

• порог хронического действия.

Методы обнаружения опасностей

Под идентификацией понимается процесс обнаружения и установления количественных, временных, пространственных и иных характеристик, необходимых и достаточных для разработки профилактических и оперативных мероприятий, направленных на обеспечение нормального функционирования технических систем и качества жизни. В процессе идентификации выявляются номенклатура опасностей, вероятность их проявления, пространственная локализация (координаты), возможный ущерб и др. параметры, необходимые для решения конкретной задачи.

Методы делятся на:

инженерный. Определяют опасности, которые имеют вероятностную природу происхождения.

экспертный. Он направлен на поиск отказов и их причин. При этом создается специальная экспертная группа, в состав которой входят разные специалисты, дающие заключение.

социологический метод. Применяется при определении опасностей путем исследования мнения населения (социальной группы). Формируется путем опросов.

регистрационный. Заключается в использовании информации о подсчете конкретных событий, затрат каких-либо ресурсов, количестве жертв.

органолептический. При органолептическом методе используют информацию, получаемую органами чувств человека (зрением, осязанием, обонянием, вкусом и др.). Примеры применения — внешний визуальный осмотр техники, изделия, определение на слух (по монотонности звука) четкости работы двигателя и прочие.

Промышленные факторы опасности, любые факторы, связанные с производством и способные оказать неблагоприятное влияние на здоровье человека. Условия окружающей среды, вещества или нагрузки, связанные с производством, могут вызвать снижение трудоспособности, ухудшение самочувствия, травму, болезнь и даже смерть. Факторы, вредно влияющие на самочувствие и здоровье человека в процессе его трудовой деятельности, приводят к снижению эффективности его труда или временной потере трудоспособности. Промышленная гигиена – область медицины, которая занимается промышленными факторами опасности.

Степень опасности. Влияние промышленного фактора опасности зависит от рода опасности, интенсивности и длительности воздействия вредного фактора, а также обеспокоенности человека данным видом опасности. Воздействие промышленного вредного фактора на человека может быть слабым, но длительным (хроническим), либо сильным, но краткосрочным (острым). Примеры результатов хронических воздействий – антракоз (почернение легких), асбестоз и сидероз – виды заболеваний легких, вызванных вдыханием угольной пыли, асбестовых волокон и металлической пыли (железа) соответственно. Кожная сыпь – пример результата острого воздействия. Промышленные факторы опасности можно разделить на четыре основные категории: химические, физические, биологические и эргономические.

Химические факторы опасности. Большинство вредных для здоровья воздействий, исходящих от загрязненной окружающей среды, создается пылью, дымами, газами, жидкостями, туманами или парами. Химические препараты могут быть крайне опасными при работе с ними или когда они присутствуют в воздухе в высокой концентрации. При работе с химикатами надо постоянно соблюдать меры предосторожности – пользуясь защитной одеждой, вентиляцией, дистанционными манипуляторами и т.д., – поскольку даже малое количество опасного химиката может нанести вред. Характер воздействия химиката на организм зависит от природы вещества (очевидно, что кислота опаснее для человека, чем вода), интенсивности и времени воздействия, температуры и физического состояния вредного вещества, а также полноценности питания и состояния здоровья работника. Химикаты представляют потенциальную опасность для людей и материальных ценностей, когда они химически активны, нестабильны, воспламеняемы либо летучи или когда они разлагаются. К опасным химикатам относятся взрывчатые вещества, коррозионно-активные вещества, в т.ч. сильные кислоты и щелочи, воспламеняющиеся жидкости, в частности некоторые топлива, токсичные препараты, например соединения, содержащие цианогруппу, окисляющие материалы и некоторые газы.

Растворители, в частности бензол и скипидар, могут быть особенно опасными. Растворители используются для перевода в раствор таких материалов, как масла, смазки, жиры и воски. При контакте с кожей растворители могут вызвать дерматит; вдыхание их может вызвать отравление. Растворители часто бывают причиной взрывов и пожаров в жилых домах, школах, заводах и мастерских.

Химикаты проникают в организм при вдыхании, глотании или путем впитывания. При вдыхании химикаты могут вызвать воспаление верхних дыхательных путей и легких. Реакция организма может быть немедленной и острой. После вдыхания токсичное вещество быстро попадает из легких в кровь и с нею в мозг; именно по этой причине вдыхание некоторых химикатов является крайне опасным. Случаи заглатывания происходят при приеме пищи с попавшими в нее химикатами. После заглатывания токсичные химикаты переносятся из пищеварительной системы в кровь. Путем впитывания в организм обычно попадают жидкие химикаты. Впитывание происходит через кожу или слизистые оболочки, особенно в носу и горле, и может вызвать сыпь на коже и повреждение внутренних органов.

Химикаты классифицируются не только по своему физическому состоянию, но и по характеру физического воздействия на организм. Раздражители воздействуют на слизистую оболочку глаз, носа, рта, дыхательные пути и легкие и могут оказывать хроническое или острое действие. Аммиак, хлор и двуокись азота – примеры раздражающих газов. Удушающие газы (которыми являются, например, окись и двуокись углерода, азот, пропан и метан) делают атмосферу непригодной для дыхания. Наркотические и успокоительные вещества вызывают сонливость, потерю чувствительности организма, конвульсии, кому и даже смерть. Многие хлорированные углеводороды, в частности хлороформ, а также спирты, в т.ч. метанол и бутанол, оказывают успокоительное действие. Некоторые вещества, например асбест, бензол, выбросы из коксовых печей и хром, являются канцерогенными (вызывают рак). Мутагенными являются воздействия, которые вызывают изменения сперматозоидов или яйцеклеток и в дальнейшем приводят к рождению неполноценных детей. Радиация – в частности, рентгеновское излучение и бета-частицы – главный пример мутагенного воздействия. Существуют и тератогенные факторы, вызывающие такие изменения плода, которые приводят к уродствам детей; среди этих факторов – никотин, спирты и радиация. Наконец, вещества общеотравляющего действия поражают как отдельные органы, так и целые системы человеческого организма. Наиболее известный пример такого вещества – свинец.

Физические факторы опасности. Шум, высокие температура и давление, радиация и вибрации – основные виды физических факторов опасности.

Шум (ненужный звук) может оказывать вредное воздействие на различные системы человеческого организма. Среди возможных психологических последствий чрезмерного шума – нервозность, усталость, сонливость и высокое кровяное давление. Физиологические эффекты шума – боль в ушах и потеря слуха. Степень профессиональной потери слуха выше, чем при старении организма, и такая потеря не может быть компенсирована хирургическим вмешательством. Шум может также вызвать нарушение функции речевых органов.

Тепловые нагрузки, вызванные высокими температурами, довольно распространены в металлургии и машиностроении, но факторы теплового воздействия проще всего поддаются контролю по сравнению с другими промышленными факторами опасности. Хотя человек чувствует себя лучше всего только в очень узком диапазоне температуры тела, должны сложиться весьма жесткие внешние условия, прежде чем тепловое перенапряжение станет ощутимым. Уровень тепловой нагрузки зависит от таких параметров, как количество теплоты, передаваемой излучением и конвекцией, влажность, температура и скорость движения воздуха, а также скорость биохимических процессов в организме рабочего. Перегрев может вызвать тепловой удар, тепловые судороги и тепловое истощение. Переохлаждение, которое возможно при производстве на открытом воздухе, приводит к обморожению или гипотермии.

Радиация как физический фактор опасности вызывает все возрастающее беспокойство. Радиацию разделяют на ионизирующую и неионизирующую. Ионизирующая радиация может превратить нейтральные атомы в ионы (заряженные частицы), которые высокореакционноспособны по отношению к другим атомам – в тканях, костном мозге, крови и других элементах человеческого организма. Ионизирующая радиация может представлять собой поток частиц, скажем, альфа-частиц, бета-частиц и нейтронов, либо электромагнитное излучение, например рентгеновское или гамма-излучение. Рентгеновское излучение и гамма-излучение – наиболее опасные виды ионизирующей радиации; их может задержать только массивная преграда (свинцовая или бетонная). Ионизирующая радиация может поразить любую ткань человеческого тела, а степень поражения варьируется от ожогов кожи до рака. Производственные процессы, в частности, сварка и переработка материалов в изделия, а также использование медицинских препаратов, содержащих радиоактивные вещества, – вот примеры ситуаций, где возможно воздействие ионизирующей радиации. Случаи острых облучений довольно редки, однако хроническое облучение может со временем привести к лейкемии, раку щитовидной железы или бесплодию. Нейтронный поток крайне вреден, но в обычных производственных процессах такие потоки, как правило, отсутствуют.

Неионизирующая радиация – например световое, микроволновое и радиочастотное излучение – встречается в производственных условиях гораздо чаще. Неионизирующее излучение имеет большую длину волны и, следовательно, меньшую частоту, чем ионизирующее. Опасность нанесения вреда здоровью низкочастотным излучением (скажем, таким, какое возникает близ линий электропередачи) мала, поскольку излучение этого типа редко имеет высокую интенсивность. Микроволновое излучение, испускаемое радиолокаторами и системами связи, может быть достаточно интенсивным, чтобы вызвать непереносимое повышение температуры тела и серьезные локальные повреждения, например катаракту. Инфракрасное излучение может привести к ожогам и катаракте; однако излучение этого типа не проникает глубже поверхностных слоев кожи. Ультрафиолетовое излучение испускается Солнцем и является наиболее распространенным (по наносимому им вреду) видом неионизирующей радиации. Некоторые применяемые в промышленности вещества делают кожу особенно чувствительной к ультрафиолетовым лучам. Тяжелые солнечные ожоги и воспаление глаз у сварщиков – примеры вредного влияния ультрафиолетового излучения на здоровье человека; во время сварки, плавки и разливки металлов испускается как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучение. Лазеры широко используются в различных отраслях промышленности, науке и медицине и могут причинить непоправимый вред глазам оператора; особому риску такого рода подвергаются работники, занимающиеся сваркой, системами связи, хирургией и химическими исследованиями.

Вибрации передаются телу через стопы и пальцы рук. Этот физический фактор опасности может повредить суставы, кости, мышцы, нервы и систему кровообращения. Чрезмерные вибрации нередко создают пневматические отбойные и бурильные молотки, долота и дрели, а также клепальные пистолеты.

Повышенное давление вызывает боль и застой крови в ушах и приводит к временной или необратимой потере слуха. В гипербарические условия, когда давление выше нормального, попадают водолазы и строители, работающие в подводных сооружениях, например кессонах и водолазных колоколах. Человек способен выдерживать высокие давления, если внешнее давление уравновешивается внутренним. Неравномерное распределение и изменение давления во время компрессии и декомпрессии могут вызвать повреждение тканей организма и сильную боль.

Биологические факторы опасности. Животноводы, персонал больниц, лаборанты, люди, работающие на открытом воздухе и путешественники больше других подвержены риску заражения возбудителями болезней. Контакт с растениями, животными, плесенью, грибками, бактериями, зерновой пылью и насекомыми может вызвать острые или хронические инфекции, аллергические реакции, дерматит, паразитарные инфекции и болезни, обусловленные вирусами или риккетсиями. Дерматит является основанием для выдачи 60% всех больничных листов, связанных с профессиональными заболеваниями. Он может быть вызван действием химических, физических либо биологических факторов, механического трения или растительных ядов. Другие типичные болезни, вызываемые неизбежным контактом с биологическими факторами опасности в ходе профессиональной деятельности, – туберкулез и гепатит у медицинских работников; грибковые инфекции у рабочих зернотоков и зернохранилищ; хроническое заболевание легких биссиноз («коричневые легкие») у текстильщиков; бактериальные инфекции, включая сибирскую язву и Q-лихорадку, у животноводов; бруцеллез у животноводов и работников боен и мясокомбинатов.

Эргономические нагрузки. Эргономика, или технология человеческих факторов, – учение о законах труда, связанных с привычками, склонностями, физиологическими параметрами и психологическими характеристиками людей. Учет всех требований, предъявляемых процессом труда к указанным параметрам и характеристикам, необходим для устранения или снижения многих нагрузок. Эргономика, следовательно, заключает в себе больше, чем просто проблемы здоровья, безопасности и производительности труда. Специалисты по гигиене труда стремятся подобрать для каждого конкретного работника наиболее подходящую ему работу и так спроектировать рабочее место, чтобы его удобство для работника способствовало росту производительности труда. Высокий уровень производительности труда возможен только в рабочих системах, спроектированных с учетом способностей, возможностей и ограничений людей. Создавая рабочие системы, в которых физические и психологические нагрузки минимальны, а условия работы комфортны, можно повысить эффективность технологических операций, уменьшить число несчастных случаев, снизить стоимость производства, сократить время обучения и использовать персонал более эффективно. Эргономические нагрузки могут влиять на здоровье и производительность труда столь же сильно, как и другие, более явные опасные факторы окружения. Эргономическое проектирование должно учитывать биомедицинские факторы, в т.ч. нагрузку на мышцы, нервы, суставы и кости организма; факторы чувствительности, в частности звуковые сигналы, утомляемость зрения и цвет; факторы окружающей среды, например температуру, влажность, шум, химические факторы опасности, освещение.

Средства устранения факторов опасности. Промышленные факторы опасности могут быть устранены или сокращены различными способами. Многие такие факторы могут быть исключены внесением изменений в технологический процесс, когда, например, токсичные материалы заменяются безвредными веществами. Если невозможно устранить все факторы опасности, то необходимо использовать защитное оборудование, в частности каски, защитные очки, маски и перчатки. Однако такое оборудование лишь защищает от факторов опасности, не устраняя их. Путем управленческих решений можно ограничить воздействие неустранимых вредных факторов, например шума. Регулярные медицинские осмотры – важная часть борьбы с промышленными факторами опасности.

5. Проблема использования и воспроизводства природных ресурсов. Размещение промышленных объектов и охрана окружающей среды. Методы предотвращения загрязнения вод, очистка сточных вод от возбудителей болезней, органических и неорганических соединений, радиоактивных веществ и термальных загрязнений.

Проблема использования и воспроизводства природных ресурсов

Воспроизводство природных ресурсов - комплекс мероприятий (экономических, правовых, технологических, организационных), направленных на возобновление природных ресурсов.

А также естественный (регулируемый и нерегулируемый) и искусственный процесс приращения запасов природных ресурсов, восстановление качественных их характеристик. Включает такие виды, как рекультивация и мелиорация земель, агротехнические меры по улучшению почв, лесовосстановительные работы, выращивание рыбопосадочного материала, биотехнические мероприятия по сохранению и воспроизводству диких зверей и птиц, охрана водных ресурсов и воздушного бассейна.

Интенсивное, а во многих случаях и чрезмерное использование природных ресурсов привело к уменьшению запасов полезных ископаемых, ухудшению качества подземных вод и сокращению разнообразия биоты, к сокращению земельного фонда и снижению плодородия почв.

Некоторые природные ресурсы возобновимы: биологическое разнообразие, восстановление почвенного плодородного слоя.

Размещение промышленных объектов. В зависимости от санитарной классификации производства и величины грузооборота промышленных предприятий делятся на три категории:

1. Районы удаленные от селитебной территории. Предназначаются для размещения предприятий, относимых по санитарной классификации производств к 1 и 2 классам, независимо от величины грузооборота предприятий, а также для групп предприятий, которые могут создавать большие концентрации различных производственных вредностей и оказывать особо неблагоприятное воздействие на здоровье и санитарно-гигиенические условия жизни населения. 2. Районы, расположенные около границ селитебной территории.

Предназначаются для размещения предприятий, относимых по санитарной классификации производств к 3 и 4 классу, независимо от величины грузооборота, а так же предприятий 5 класса и предприятий, не выделяющих производственных вредностей, но требующих устройства железнодорожных подъездных путей.

3. Районы, расположенные в пределах селитебной территории. Предназначаются для размещения предприятий, не выделяющих производственных вредностей, а также предприятий, относимых к 5 классу, по санитарной классификации с не пожароопасными и невзрывоопасными процессами производства, не создающих шума и других отрицательных воздействий сверх нормативного уровня, не требующих устройства железнодорожных подъездных путей и имеющих объем грузооборота, осваиваемого автомобильным транспортом с интенсивностью движения не более 4х автомобилей в сутки в одном направлении.

При размещении в городах крупных комплексов предприятий тяжелой индустрии, например металлургической или химической промышленности, обычно создается ряд специализированных промышленных районов, в том числе для этих комплексов и отдельно для предприятий легкой и пищевой, а также обслуживающей город промышленности и для других городских производственных объектов.

Для уменьшения суммарного влияния производственных вредностей при размещении промышленности и формировании промышленных районов с групповым размещением предприятий рекомендуются следующие планировочные приемы: 1) раздельное размещение (в разных частях города) групп предприятий или целых промышленных районов, предприятия которых имеют значительные производственные вредности; 2) последовательное многорядное (в виде панелей) размещение, как правило, параллельно селитебной территории по принципу уменьшения производственной вредности предприятия по мере приближения к ней.

При размещении промышленных предприятий и промышленных районов в городе необходимо максимально, но в соответствии с санитарной классификацией предприятий и производств и транспортными условиями приближать их к местам расселения трудящихся. Это может быть успешно рёшено только при устранении производственных вредностей на предприятиях путем внедрения новой, более совершенной технологии оборудования, новых видов энергии и топлива, герметизации оборудования, максимального улавливания производственных вредностей в результате применения более эффективных средств очистки и последующей утилизации вредных веществ и отходов.

Охрана окружающей среды - комплекс мер, предназначенных для ограничения отрицательного влияния человеческой деятельности на природу.

Такими мерами могут являться:

Ограничение выбросов в атмосферу и гидросферу с целью улучшения общей экологической обстановки.

Создание заповедников, заказников и национальных парков с целью сохранения природных комплексов.

Ограничение лова рыбы, охоты с целью сохранения определённых видов.

Ограничение несанкционированного выброса мусора. Использование методов экологической логистики для тотальной очистки от несанкционированного мусора территории региона.

Раздел "Охрана окружающей среды" (проект ООС) - обязательная часть проектной документации на строительство, расширение, реконструкцию и т.п. хозяйственного или промышленного объекта.

В разделе "Охрана окружающей среды" (проект ООС) рассматриваются вопросы экологической безопасности в связи с намечаемой хозяйственной деятельностью. Он сдержит проектные разработки по охране окружающей природной среды с элементами экологического нормирования (проектов ПДВ, ПДС, ПНООЛР, СЗЗ), которые необходимо учитывать при проектировании, реализации и контроле за намечаемой хозяйственной деятельностью.

Разработка раздела Охрана окружающей среды (ООС) проверяет наличие:

 согласований ООС с органами Министерства природных ресурсов РФ, санитарно-эпидемиологического надзора, государственного контроля и надзора, участвующих в определении условий природопользования, и другими заинтересованными организациями и ведомствами, землепользователями;

технических условий о возможности присоединения объекта к существующим инженерным сетям и коммуникациям, а также рекультивации земель;

вариантных проработок как по размещению и генплану участка, так и по принятию технических и технологических решений с экологической точки зрения;

 характеристики природных условий местности;

общей характеристики экологической ситуации на площадке строительства (уровень загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, существующие уровни шума, электромагнитных излучений и иных физических факторов, уровень радиационного загрязнения, загрязненность и нарушение почвенного покрова, состояние растительного покрова);

в районе строительства территорий с ограничительным режимом пользования (заповедники, заказники, санитарно-защитные и водоохранные зоны и т.д.);

картографического материала (обзорная ситуационная схема размещения объекта с нанесенными на ней границами соседних землепользований и планировочных ограничений; генплан площадки строительства, природоохранная схема, план благоустройства и озеленения участка) на топографической основе.

Объем материалов, включаемых в раздел, должен быть достаточным для обоснования размещения и функционирования объекта.

 Рассмотрение раздела ООС должно проводиться по входящим в него подразделам:

• Охрана атмосферного воздуха

• Охрана и рациональное использование водных ресурсов

• Охрана земельных ресурсов, растительного и животного мира

• Защита от шума и других физических факторов воздействия

Экспертная оценка экологических экспертиз проводится с учетом соответствия проектных решений заданию на проектирование, основным направлениям охраны окружающей среды, законодательным актам и нормативным документам по охране условий жизни и здоровья населения и окружающей среды и другим требованиям.

 На основе проведенного анализа и оценки проектных решений Общественной и Государственной экологическими экспертизами делается вывод о целесообразности и допустимости строительства (расширения, реконструкции) с социально-экологических позиций и даются рекомендации с учетом замечаний и предложений.

 Строительство и реконструкция зданий, строений, сооружений и иных объектов должны осуществляться только по проектам, имеющим положительные заключения государственной экологической экспертизы. Должностные лица и граждане, виновные в нарушении законодательства Российской Федерации об экологической экспертизе, выразившемся в создании препятствий организации и проведению экологической экспертизы, осуществлении деятельности без положительного заключения Государственной экологической экспертизы несут уголовную и административную ответственности согласно законодательству Российской Федерации.

Методы предотвращения загрязнения вод, очистка сточных вод от возбудителей болезней, органических и неорганических соединений, радиоактивных веществ и термальных загрязнений.

Весьма важной и притом сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения. С этой целью предусматривается ряд мероприятий, в частности: мониторинг водных объектов; создание водоохранных зон; развитие безотходных и безводных технологий. А также систем оборотного (замкнутого) водоснабжения; очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и других); очитка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевого водоснабжения и других целей.

Очистка бытовых сточных вод может осуществляться механическими и биологическими методами. При механической очистке СВ разделяют на жидкую и твердую части. Жидкая далее подвергается биологической очистке, которая может быть естественной и искусственной. Естественная биологическая очистка СВ осуществляется на земледельческих полях орошения и фильтрации, а также в биологических прудах. Искусственная биологическая очистка проводится на специальных сооружениях (биофильтрах, аэротенках). Образующийся при этом ил обрабатывают на иловых площадках или в специальных устройствах – метатенках.

Производственные СВ предварительно проходят локальные очистные сооружения (ЛОС), где освобождаются от взвешенных частиц или специфических токсичных компонентов с использованием механических, химических или физико-химических методов очистки.

Биологические пруды предназначены для глубокой очистки бытовых и производственных СВ, предварительно прошедших очистку на ЛОС. Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией (с помощью механических эраторов), их глубина обычно в пределах 1-3 м. В окислительных процессах большую роль играет водная растительность, которая способствует снижению концентрации биогенных элементов и регулирует кислородных режим водоема.

Сооружение искусственной биологической очистки. В основе биологической очистки лежит, как известно, процесс биологического окисления органических соединений, содержащихся в СВ. Биологическое окисление осуществляется сообществом микроорганизмов (биоценозом, который включает множество различных бактерий, простейших и ряд более высокоорганизованных организмов – водорослей, грибов и т.д.. связанных между собой в единый комплекс сложными взаимоотношениями (симбиоз, метабиоз и антагонизм).

Биофильтр – резервуар, который заполняется загрузочным материалом (гравий, керамзит, шлак). Сточная вода подается выше поверхности загрузочного материала; равномерно над ней распределяется через загрузочный материал. На поверхности, которого образуется биологическая пленка (биоценоз), аналогичный активному илу в аэротенке.

6. Методы очистки воздуха от газообразных и аэрозольных загрязнителей, фтористых соединений, радиоактивных веществ. Методы снижения и предотвращения выбросов загрязнителей в атмосферу. Основные «парниковые газы». «Киотский протокол»: основные положения.

Методы очистки воздуха от газообразных и аэрозольных загрязнителей, фтористых соединений, радиоактивных веществ.

Методы очистки воздуха от газообразных и аэрозольных частиц:

При отводе аэрозольных частиц через дымовые трубы (организованные источники) единственным технологическим способом уменьшения их выделения является использование первичного сырья и топлива с более низким содержанием минеральных веществ. Примером может служить переход на предприятиях теплоэнергетики на жидкое и газообразное топливо или твердое топливо с более низкой зольностью.

Для организованных ИЗА основным методом подавления выбросов аэрозолей является установка пылеочистного оборудования. Выбор того или иного оборудования для установки его на источник зависит от термодинамических параметров пылегазового потока в дымовых трубах.

В то же время каждый из способов очистки имеет свои достоинства и недостатки. Так, мокрые скрубберы создают высокую степень очистки и имеют простую конструкцию. К недостаткам такого типа оборудования относятся унос капельной жидкости и уменьшение температуры отходящих газов, что приводит к необходимости установки дополнительного оборудования по улавливанию уноса газового потока и его подогреву.

Использование улавливания с помощью фильтров ограничивается температурой очищаемого пылегазового потока, при которой разрушается фильтровая ткань, и необходимостью удаления с ткани пылевых частиц.

Электрофильтры эффективно работают только для аэрозолей с незначительным удельным электрическим сопротивлением.

Для высокой эффективности улавливания целесообразно применять гибридные системы очистки. Например, циклоны (механические сепараторы) могут быть первой ступенью очистки с последующим использованием электрофильтров и скрубберов Вентури. Выбросы аэрозольных частиц от неорганизованных и площадных источников подавляются технологическими методами.

Уменьшают выбросы от неорганизованных источников путем герметизации технологического оборудования, установки вытяжных колпаков, водяных и воздушных завес в местах выделения аэрозолей и организации химической стабилизации складов сырья и топлива.

Пыление площадных источников подавляют путем увлажнения водой с добавками, улучшающими смачивание.

Очистка от фтористых соединений:

Для очистки газов от фторсодержащих компонентов применяют различные аппараты: а) мокрой очистки (водой, известковым молоком, растворами щелочей), в которых фтористые соединения переводятся в раствор. Наиболее часто применяют скрубберы цепные аппараты, работающие по принципу противотока. Раствор в виде распыленной взвеси или пены, постепенно обогащаясь фтористыми соединениями, движется сверху вниз, а газы—снизу вверх, и по мере очистки выбрасываются через вентиляционные трубы

б) сухой (глиноземом, известняком) методов для выделения HF или SiF₄ гл. обр. из отходящих газов переработки фторсодержащего сырья, напр. при получении фосфорных удобрений из апатита либо А1 электролизом глинозема в расплавленном криолите. Продукты очистки - H₂SiF₆, CaSiF₆ и др.; содержание примесей в очищенном газе до 0,4 г/м^3.

Методы очистки воздуха от радиоактивных веществ:

Поскольку радиоактивные материалы в воздухе и газах крайне опасны, для очистки несущего их воздушного потока нужно использовать высокоэффективную систему. Предельную осторожность следует проявлять при удалении загрязненного очистителя и извлекаемых из него материалов. Загрязняющие атмосферу газы могут представлять собой, например, изотоп аргона ⁴¹Ar в выходящем из атомных реакторов воздушном потоке или коррозионно-активные газы, содержащие пары кислот, которые образуются в процессах извлечения металлов, используемых в производстве ядерных топлив. Инертные газы, в частности аргон, обычно выбрасываются через дымовые трубы большой высоты и рассеиваются в атмосфере.

Для обработки растворимых или химически активных газов, содержащих радиоактивные элементы или соединения, можно применять газоабсорбционные методы, в том числе насадочные колонны, твердые абсорбенты и реакции типа «твердое вещество – газ». Радиоактивные частицы или аэрозоли можно удалять с помощью обычного оборудования для воздухо- и газоочистки. Очищенный газ может выпускаться в атмосферу, однако извлеченные из него материалы становятся жидкими или твердыми отходами, которые подлежат удалению другими методами.

Классификация технологий по очистке газовых выбросов:

- по составу оборудования (механические осадители, мокрые инерционные пылеуловители, фильтры),

- по их технологическим особенностям (абсорбция, адсорбция, дожигание, химические методы очистки и др).

Перспективные технологии по предотвращению выбросов в атмосферу:

- предварительная термоподготовка топлива, рециркуляция тепловых и материальных потоков в технологических схемах, модернизация методов пыле- и газоулавливания, усовершенствование технологических процессов.

Методы снижения и предотвращения выбросов загрязнителей в атмосферу.

Проблему уменьшения поступления ЗВ в атмосферу из стационарных источников решают двумя основными способами: путем использования технологических методов снижения и установкой пылегазоочистного оборудования. Применение того или иного метода подавления зависит от вида ЗВ, выброс которого необходимо уменьшить, технологического процесса и технических характеристик ИЗА.

Методы снижения выбросов SО2:

Технологическими методами уменьшения выбросов SО2 являются переход на сырье и топливо с более низким содержанием серы и использование на предприятиях теплоэнергетики промышленного и бытового назначения котельного оборудования с кипящим слоем.

Из-за ухудшающейся в последнее время структуры потребления топлива и использования его высокосернистых видов основным методом подавления выбросов SO2 считают применение установок по десульфуризации отходящих газов.

Известны аммиачный, аммиачно-циклический доломитовый методы очистки и метод, основанный на окислении SО2 на ванадиевом катализаторе. За рубежом широко используют метод подавления SО2, при котором дымовые газы орошаются известковым молоком в скрубберах. Однако в СССР, кроме отдельных опытно-промышленных установок, серийного оборудования по очистке отходящих газов от SO2 не выпускают. В этих условиях наиболее реальна замена высокосернистого топлива на низкосернистое.

Снижение выбросов NОх:

Основными стационарными источниками поступления NOх в атмосферу являются процессы сжигания органического топлива и производство HNO3.

В источниках, сжигающих органическое топливо, наиболее эффективны технологические методы уменьшения выбросов NOх. К ним относятся рециркуляция дымовых газов, применение специальных режимов горения и горелочных устройств и др. При правильной организации рециркуляции дымовых газов степень подавления NOх может достигать 30 - 40 %. Однако эффективность такого метода резко уменьшается с уменьшением номинальной мощности котельного оборудования.

К технологическим методам относятся стадийное или нестехиометрическое сжигание топлива. Данный метод наиболее предпочтителен для котлов малой и средней производительности пара до 200 т/ч, при работе котлоагрегата с минимально допустимыми избытками воздуха.

Эффективное подавление NOх наблюдается и при использовании специальных горелочных устройств с низким образованием NOх, таких, как низкотемпературные вихревые горелки и др.

При производстве НNО3 в химической промышленности NOх подавляют за счет улучшения конструкции и правильной эксплуатации технологического оборудования.

В настоящее время стали активно разрабатывать методы денитрификации дымовых газов.

В первую очередь к ним относится введение NН3 в дымовые газы, содержащие NO. Этот метод наиболее эффективен при температуре дымовых газов 970 ± 50 °С.

Недостатком данного метода является наличие в выбросах NН3. При использовании сернистых видов топлива газоходы могут забиваться бисульфатом аммония.

Другой метод очистки основан на селективном каталитическом восстановлении NO до N2 аммиаком в присутствии катализатора (обычно TiO2 или V2O5).

К перспективным методам очистки в настоящее время относят метод облучения аммиачно-газовой среды электронным пучком.

Снижение выбросов СО:

Наибольшее количество СО выбрасывается в атмосферу в литейном и химическом производстве, при производстве сажи и малеинового ангидрида. Основным методом подавления выбросов СО является организация его дожигания.

Снижение выбросов углеводородов:

Основными загрязнителями атмосферы углеводородами являются металлургическая, нефтехимическая и химическая промышленности.

Организованные источники выбросов углеводородов в основном оснащаются системами мокрой очистки в скрубберах или системах дожигания, неорганизованные - системами герметизации и другими технологическими методами уменьшения выбросов.

Основные «Парниковые газы» — газы, которые предположительно вызывают глобальный парниковый эффект

Основными парниковыми газами, в порядке их оцениваемого воздействия на тепловой баланс Земли, являются: водяной пар, углекислый газ, метан, озон, галоуглероды и оксид азота.

Основные парниковые газы:

Водяной пар — основной естественный парниковый газ, ответственный более, чем за 60 % эффекта. Прямое антропогенное воздействие на этот источник незначительно. В то же время, увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. Таким образом, возникает некоторая положительная обратная связь. С другой стороны, облака в атмосфере отражают прямой солнечный свет, тем самым, увеличивая альбедо Земли, что несколько уменьшает эффект.

Углекислый газ: Источниками углекислого газа в атмосфере Земли являются вулканические выбросы, жизнедеятельность организмов, деятельность человека. Антропогенными источниками является сжигание ископаемого топлива, сжигание биомассы (в т. ч. сведение лесов), некоторые промышленные процессы (например, производство цемента). Основными потребителями углекислого газа являются растения. В норме биоценоз поглощает приблизительно столько же углекислого газа, сколько и производит (в т. ч. за счет гниения биомассы).

Метан: Основными антропогенными источниками метана являются пищеварительная ферментация у скота, рисоводство, горение биомассы (в т. ч. сведение лесов). Как показали недавние исследования, быстрый рост концентрации метана в атмосфере происходил в первом тысячелетии нашей эры (предположительно в результате расширения сельхозпроизводства и скотоводства и выжигания лесов). В период с 1000 по 1700 годы концентрация метана упала на 40 %, но снова стала расти в последние столетия (предположительно в результате увеличения пахотных земель и пастбищ и выжигания лесов, использования древесины для отопления, увеличения поголовья домашнего скота, количества нечистот, выращивания риса). Некоторый вклад в поступление метана дают утечки при разработке месторождений каменного угля и природного газа, а также эмиссия метана в составе биогаза, образующегося на полигонах захоронения отходов.

Озон: в земной атмосфере озон распределяется неравномерно. Большая часть озона естественного происхождения находится в нижних слоях стратосферы, где происходит множество фотохимических реакций с участием ультрафиолетового излучения. Однако, не это является главной причиной сравнительно высоких концентраций озона в этой области, так как энергии ультрафиолетового излучения в нижних слоях стратосферы не достаточно для образования больших количеств этого вещества. На концентрации озона большое влияние оказывают такие факторы, как разогрев и охлаждение (расширение и сжатие) и ветры, которые переносят озон из одного места в другое.

Некоторые количества озона попадают в нижние слои атмосферы - тропосферу. Кроме того, озон попадает в тропосферу и в результате человеческой деятельности. Когда в атмосферу попадает угарный газ (СО), метан и другие углеводороды, вместе с выхлопами автомобилей и из других источников искусственного происхождения, то, вступая в реакцию с оксидами азота, под влиянием солнечного света, они образуют озоновый смог (фотохимический смог) тропосферы. Озоновый смог является причиной возникновения проблем со здоровьем у населения в наших городах, переполненных транспортом.

Озон в верхней тропосфере и в нижней стратосфере является парниковым газом.

Галоуглероды: Представляют собой класс химических соединений как антропогенного, так и природного происхождения. Они содержат углерод и один или более атомов, относящихся к галогенам (группа химических элементов) - фтору и хлору2. С точки зрения глобального потепления наибольшее значение имеют хлорофторуглероды (CFC, также известные под своей торговой маркой, фреоны), в особенности, CFC-11 и CFC-12. Несмотря на то, что они присутствуют в атмосфере в крайне незначительных количествах, эти химические соединения, помимо своего воздействия на истощение озонового слоя, являются сильными поглотителями тепла. На галоуглероды приходится около 10 процентов глобального потепления, но концентрация этих соединений в атмосфере начала сокращаться в результате международного запрета на их производство и потребление. Измерения концентрации сходных соединений, используемых в качестве замены фреонам, - гидрохлорофторуглеродов (HCFC) и гидрофторуглеродов (HFC) - показывают ее рост. Если их концентрация будет продолжать увеличиваться, эти альтернативные вещества могут оказать значительное влияние на глобальное потепление в будущем.

Оксид азота (N2O): Как и СО2, оксид азота является естественным компонентом атмосферы. Однако интенсивное использование искусственных азотных удобрений и сжигание ископаемого топлива в двигателях внутреннего сгорания составляет большую часть антропогенных выбросов N2O. На него приходится около 6 процентов глобального потепления.

«Киотский протокол»: основные положения.

Международное соглашение, которое было принято в декабре 1997 в японском городе Киото и получило название Киотского протокола. Постепенно к этому соглашению присоединялись все новые страны. Российская Федерация подписала Киотский протокол 11 февраля 1999.

Согласно протоколу, ведущие индустриально развитые страны взяли на себя обязательства в 2008–2012 уменьшить выбросы углекислого газа в среднем на 5% от уровня 1990. Каждой стране выделялась квота на эмиссию углекислого газа. Те страны, которые выбрасывают углекислый газ меньше запланированной квоты, может продать излишки другой стране, которая тем самым приобретала право производить углекислый газ больше исходной квоты. Таким образом, Киотский протокол закреплял за национальными правительствами права на определенное количество вредных выбросов и предлагал развивать рынок по торговле этими правами.

Основные положения Киотского протокола:

1. определение допустимого объема выбросов парниковых газов в 2008–2012 для всех участвующих в этом соглашении промышленно развитых стран-участниц (для Российской Федерации установлен потолок выбросов на уровне базового 1990 – 3050 млн. тонн СО₂-эквивалента);

2. разработка механизмов корректировки квот для отдельных стран – «механизмы гибкости» (международная торговля квотами, реализация совместных проектов по внедрению технологий, обеспечивающих сокращение выбросов, и т.д.);

3. разработка механизмов контроля над уровнями выбросов (необходимость создавать национальные системы оценки антропогенных выбросов и их абсорбции, мониторинга за выбросами и стоками).

Вопрос 7. Твердые отходы; их свойства: твердые бытовые отходы, ил сточных вод, отходы сельскохозяйственного производства, отходы горнодобывающих и горноперерабатывающих производств, отходы химической промышленности, зола, шлак. Методы переработки и обезвреживания: сегрегация отходов с целью извлечения вторичного сырья; физические, химико-физические, химические, биологические, биохимические, термические методы обезвреживания отходов. Обезвреживание радиоактивных отходов.

В соответствии с принятой в нашей стране классификацией твердые отходы подразделяются на отходы производства и отходы потребления.

Отходы производства - все то, что образуется в процессе производства или после завершения его цикла, кроме продуктов в виде энергии или веществ, предметов производства.

• Отходы черных и цв. металлов;

• Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых;

• Зола, шлаки и углесодержащие отходы;

• Отходы, содержащие пластмассы и полимеры;

• Отходы, содержащие хлопчатобумажные, шерстяные, шелковые и синтетические волокна;

• Отходы, содержащие резину;

• Отходы, содержащие асбест;

• Отходы стекла и строительных материалов;

• Отходы, возникшие при переработке древесины;

• Отходы кожи и меха;

• отходы пищевых производств;

• отходы с/х производства.

Отходы потребления - изделия и материалы, утратившие свои потребительские свойства  в результате физического (материального) или морального износа.

• Изношенные текстильные материалы;

• Макулатура;

• Бой стекла;

• Изношенные резино- и асбестосодержащие изделия;

• Изношенные изделия из пластмасс;

• Изношенные изделия из кожи;

• Вышедшие из употребления изделия из древесины;

• Металлические амортизированные изделия;

• Отходы жилищно-коммунальные (в том числе пищевые);

• Твердые продукты, улавливаемые на очистных сооружениях и установках.

Их Свойства

Как уже было показано, для обоснования конструктивных параметров и режимов работы машин и агрегатов определяющими являются данные о физико-механических характеристиках отходов, которые во многом зависят от характера, величины, способа приложения действующих на сырье механических нагрузок. При этом перерабатываемый материал будет приобретать на стадии предварительной подготовки соответствующую нагрузке структуру и свойства, изменяющиеся в широком диапазоне: от плохо сыпучей волокнистой рыхлой дисперсной массы до сплошных крупноразмерных квазиоднородных прессованных блоков, обладающих некоторой механической прочностью.

В зависимости от конструкции агрегата, режима его работы, способа переработки перерабатываемый материал ведет себя по-разному: как сыпучая среда; вязкое тело, моделируемое квазиоднородной сплошной средой; уплотняемая дисперсная масса, обладающая компрессионными свойствами; как твердое тело, подчиняющееся законам сопротивления материалов, упругости и пластичности.

Механическое воздействие на ТУО непосредственно в агрегате, влияющее на последующий процесс термической переработки, является по сути компактированием, которое существенно повышает производительность агрегата, может способствовать удалению избыточной влаги из перерабатываемого сырья и снижать энергетические и экономические затраты на переработку.

Все физико-механические характеристики могут быть установлены только экспериментальным путем, причем условия испытаний должны быть максимально приближены к производственным, т.е. учитывать весь возможный диапазон изменения влияющих факторов. Для определения значений определяющих характеристик твердых отходов и анализа отличительных особенностей и степени их изменения при механическом воздействии были выполнены экспериментальные исследования по известным методикам [4-6], апробированным на различных дискретных материалах, в частности на угольных шихтах и брикетных массах. Важной задачей было также определение реального диапазона изменения характеристик для различных видов предварительной обработки отходов и составления композиций, состоящих из ТУО бытового и промышленного происхождения.

Было проведено несколько десятков серий сдвиговых, компрессионных и прочностных испытаний в диапазоне давлений от 0,1 до 15 МПа со статистической обработкой данных. Испытуемые смеси состояли из обезвоженного шлама углеобогащения ОФ Авдеевского коксохимического завода с различными видами добавок. Степень измельчения шлама по содержанию класса <3 мм составляла 100%. Добавки представляли собой усредненные бытовые отходы, а также полихлорвиниловую и древесную стружку крупностью не более 5 мм.

Сдвиговые испытания позволили установить характер изменения коэффициентов внутреннего ƒ и внешнего ƒ₀ трения в зависимости от влажности W и количества вносимых добавок. Для всех составов смесей влияние влажности на коэффициент внутреннего трения заметно больше, чем на коэффициент внешнего трения. Касательные напряжения адгезионного сдвига τ_о при этом имеют выраженную связь с коэффициентом трения: при наличии максимума у коэффициента внутреннего трения ƒ величина τ_о имеет минимум и наоборот.

Результаты определения компрессионных и прочностных характеристик ТУО от соотношения различных компонентов в смесях позволяют сравнить эти характеристики с аналогичными для углешихтовых материалов с различными связующими. Такое сравнение представляется целесообразным в связи с возможностью переработки ТУО в тепловых агрегатах камерного типа, аналогичных коксовым печам. В частности, опыты показали, что при добавлении твердых бытовых отходов к шламам углеобогащения происходит снижение насыпной плотности (на 5-10%) и значительное (примерно вдвое) снижение коэффициента внутреннего трения ƒ и начального сопротивления сдвигу τ_с. Это свидетельствует о хорошей возможности управления исходными характеристиками смесей в процессе подготовки путем варьирования их состава. Установлено, что компрессионные характеристики различных составов ТУО изменяются мало, но при этом прочностные свойства уплотненной под давлением до 15 МПа смеси с ТБО снижаются (τ_с в 1,5-2 раза, tgφ на 10-15%).

Определение физико-механических характеристик композиций шламов углеобогащения с отвальными отходами позволяет сделать вывод об ухудшении этих характеристик как сырья для переработки с увеличением содержания твердой неорганической составляющей в смеси. Исследования же ТУО в целом показали, что физико-механические характеристики твердых отходов изменяются в очень широком диапазоне, перекрывающем диапазон изменения таких характеристик для различных углешихтовых смесей. При этом добавление некоторых компонентов в пределах 2-10% в состав перерабатываемого сырья может принципиально изменять свойства и механическое поведение материала. Установлено также, что для нынешнего уровня знаний характеристик ТУО невозможно прогнозировать с высокой точностью, как повлияет на физико-механические характеристики смеси твердых отходов введение тех или иных добавок. Препятствие такому прогнозированию — значительный разброс абсолютных величин наиболее важных для проектирования техники компрессионных и прочностных характеристик ТУО, что обусловлено природой этого сырья.

Выяснение степени влияния влажности, дисперсности, химического состава, способа подготовки, содержания и других характеристик компонентов на физико-механические характеристики смесей различных видов отходов требует дальнейших исследований.

Бытовые отходы - отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности людей и удаляемые ими как нежелательные или бесполезные.

К твердым  бытовым отходам  относят: картон, газетную, упаковочную или потребительскую бумагу, всевозможную тару (деревянная, стеклянная, металлическая), вышедшие из употребления или утратившие потребительские свойства  предметы и изделия из дерева, металла, кожи, стекла, пластмассы, текстиля и других материалов, сломанные или устаревшие бытовые приборы, мусор, а также сельскохозяйственные и коммунальные пищевые отходы, отбросы.

Ил сточных вод

Утилизация избыточного активного ила часто связана с использованием их в сельском хозяйстве в качестве удобрения, что обусловлено достаточно большим содержанием в них биогенных элементов. Активный ил особенно богат азотом и фосфорным ангидридом. В качестве удобрения можно использовать активный ил, который предварительно были подвергнуты обработке, гарантирующей последующую их незагниваемость, а также гибель патогенных микроорганизмов и яиц гельминтов.

Наиболее эффективным способом обезвоживания отходов, образующихся при очистке сточных вод, является термическая сушка. Перспективные технологические способы обезвоживания активного ила, включающие использование барабанных вакуум-фильтров, центрифуг, с последующей термической сушкой и одновременной грануляцией позволяют получать продукт в виде гранул, что обеспечивает получение незагнивающего и удобного для транспортировки, хранения и внесения в почву органоминерального удобрения, содержащего азот, фосфор, микроэлементы.

Наряду с достоинствами получаемого на основе активного ила удобрения следует учитывать и возможные отрицательные последствия его применения, связанные с наличием в них вредных для растений веществ в частности ядов, химикатов, солей тяжелых металлов и т.п. В этих случаях необходимы строгий контроль содержания вредных веществ в готовом продукте и определение годности использования его в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур.

После извлечение ионов тяжелых металлов и других вредных примесей получается безвредная биомасса избыточного активного ила, которую можно использовать в качестве кормовой добавки или удобрения.

Поэтому следует использовать ил в качестве удобрения только незагнивающих, стабилизированных осадков сточных вод, термически высушенных, компостированных и пастеризованных (заключается в их нагревании до 65-70 ^оС в течение 20-30 мин, что

приводит к уничтожению яиц гельминтов и патогенных микроорганизмов. Более высокий эффект пастеризации достигается при нагревании осадка до 80-90 ^оС с последующим выдерживанием в течение 5 мин.)

Способ сжигания активного ила с получением заменителей нефти и каменного угля. Подсчитано, что при сжигании 350 тыс. т активного ила можно получить топливо, эквивалентное 700 тыс. баррелей нефти и 175 тыс. т угля [1 баррель - 159л.]

Одним из преимуществ этого метода является то, что полученное топливо удобно хранить. В случае сжигания активного ила выделяемая энергия расходуется на производство пара, который немедленно используется, а при переработке ила в метан требуются дополнительные капитальные затраты на его хранение.

Важное значение также имеют методы утилизации активного ила, связанные с использованием его в качестве флокулянта для сгущения суспензий, получения из активного угля адсорбента в качестве сырья для получения строй материалов и т.д. Проведенные токсикологические исследования показали возможность переработки активного ила в цементном производстве. Ежегодный прирост биомассы активного ила составляет несколько миллионов тонн. В связи с этим возникает необходимость в разработке таких способов утилизации, которые позволяют расширить спектр применения активного ила.

Отходы сельскохозяйственного производства,

Известно, что животные плохо усваивают энергию растительных кормов и более половины ее уходит в навоз, который является ценным органическим удобрением и может быть при этом использован в качестве возобновляемого источника энергии. Концентрация животных на крупных фермах и комплексах обусловили увеличение объемов навоза и навозных стоков, которые должны утилизироваться, не загрязняя окружающую среду.

Одним из путей рациональной утилизации навоза и навозных стоков является их анаэробное сбраживание, которое обеспечивает обезвреживание навоза и сохранение его как удобрения при одновременном получении биогаза.

Метановое сбраживание навоза обеспечивает его дезодорацию, дегельминтизацию, уничтожение способности семян сорных растений к всхожести, перевод удобрительных веществ в легкоусвояемую растениями минеральную форму. При этом питательные (для растений) вещества - азот, фосфор и калий — практически не теряются.

При анаэробной обработке навоза фосфор и калий практически полностью сохраняются в сброженной массе. Потери азота, которые при других методах обработки навоза составляют до 30%, в процессе метаногенеза не превышают 5%. При этом значительная часть азота, присутствующего в свежем навозе в форме органических соединений, в сброженном - содержится в аммиачной форме, которая быстро усваивается растениями.

Отходы горнодобывающих и горноперерабатывающих производств,

Отходы горнодобывающих производств представлены отвалами некондиционных полезных ископаемых, вскрышных и вмещающих пород, отходами обогатительного (хвосты, шламы), металлургического (шлаки, золы), энергетического (золы, пыли) и др. производств. Наиболее важным источником сырья является попутно добываемая или остающаяся после пераработки полезного ископаемого твердая минеральная масса. Наибольшее количество вскрышных, вмещающих пород и отходов обогащения (примерно 40%) накапливается на предприятиях угольной промышленности. Второе место по количеству отходов (около 30%) занимает черная металлургия. В цветной металлургии в связи с тем, что преобладает подземная добыча, выход отходов меньше (примерно 12%). На горнодобывающих предприятиях остальных отраслей суммарный годовой выход вскрышных пород и отходов обогащения составляет около 15% от общей суммы горнопромышленных отходов.

Отвалы открытой и шахтной разработок полезных ископамых являются ценным сырьем для производства ряда материалов (в основном строительных), так как содержат различного вида глины, каменные и песчаные материалы, мел и другие компоненты. Отходы добычи и обогащения полезных ископаемых служат сырьем для производства пористых заполнителей бетонов, строительного кирпича и керамики, штукатурных и кладочных растворов, щебня. Еще более ценными являются отвалы обогатительных предприятий, содержащие ценные компоненты. Скальные породы вскрыши после дробления и классификации по крупности применяются в качестве балласта при сооружении автомобильных и железных дорог, а также для производства строительного щебня и песка. Рыхлые вскрышные породы (глины, суглинки, мергели, песок и др.) находят применение в производстве цемента, керамических изделий, аглопорита, керамзита, известковой муки и др. материалов. Хвосты сухой магнитной сепарации (фракция 10 – 15 мм) пригодны для использования в качестве щебня, более мелкозернистые фракции – в качестве песка для штукатурных и кладочных растворов, для производства ячеистых и силикатных бетонов, асфальтобетонов, силикатного кирпича, а тонкодисперсная фракция – для получения всех видов автоклавных силикатных материалов.

Отходы добычи и обогащения угля широко используются в промышленности или производстве вяжущих, керамики различного назначения, огнеупоров, тепло- и звукоизоляционных материалов (стекловаты, керамзита, пенопласта), а также применяются при балластировке дорожных покрытий, сооружении плотин, дамб и т.д. Отходы углеобогащения используют в качестве топливной и отощающей добавки (10 – 15%) к шихте для производства кирпича из глины, в производстве аглопорита – искусственного легкого заполнителя для бетонов. Углесодержащие отходы, богатые органическими соединениями, используются в качестве минеральных удобрений и для улучшения структуры почвы.

В результате переработки шлаков металлургического производства получают цемент, пемзу, минеральную вату, изделия каменного литья, щебень и др. продукты. В техногенном минеральном сырье обычно содержатся компоненты основной добычи, а также попутные полезные компоненты с меньшей концентрацией, чем в разрабатываемых природных рудах. Тем не менее эти компоненты могут быть извлечены с применением новейших технологий, а вмещающая горная масса полностью или частично утилизирована после определенной переработки.

Из огромных объемов добываемого в мире минерального сырья, исчисляемого десятками миллиардов тонн, используется лишь 5 – 10%. Остальное количество представляет собой отходы горнодобывающего и горноперерабатывающего производств, или так называемые техногенные образования. Они представлены отвалами некондиционных полезных ископаемых, вскрышных и вмещающих пород, отходами обогатительного (хвосты, шламы), металлургического (шлаки, золы), энергетического (золы, пыли) и других производств, что составляет большую часть (70 – 80%) суммарной массы твердых, газопылевых отходов всех имеющихся производств.       Ежегодно на территории России накапливается 3,5 млрд т техногенных отходов.       Уровень использования минерального сырья техногенных образований продолжает оставаться крайне низким.       По прогнозным оценкам, утилизация отходов позволила бы на 15 – 20 % расширить сырьевую базу горно-металлургической, угольной и горно-химической промышленности.      Во многих видах техногенного минерального сырья содержание ценных компонентов в ряде случаев находится на том же уровне или даже превышает их концентрацию в рудах природных разрабатываемых месторождений.      Для производства различных строительных материалов возможна утилизация до 30 % извлекаемых из недр вскрышных и вмешаюших пород, а также отходов обогащения. Однако фактическое их использование не превышает 4 %.       Вместе с тем полное использование горных отходов невозможно и экономически нецелесообразно, так как масштабы их утилизации, как правило из-за низкой транспортабельности, определяются потребностями местной промышленности.       Многообразие состава и свойств техногенных ресурсов, сосредоточенных в отвалах и хвостохранилищах, определяет широкий диапазон возможных направлений их утилизации. Техногенные минеральные отходы используются различными отраслями промышленности: в производстве строительных материалов, в цементной промышленности, в производстве стекла и стеклоизделий и т. д.       Скальные породы вскрыши после дробления и классификации по крупности применяются в качестве балласта при сооружении автомобильных и железных дорог, а также для производства строительного щебня и песка.       Рыхлые вскрышные породы находят применение в производстве цемента, керамических изделий, керамзита, известковой муки и других материалов.       Хвосты сухой магнитной сепарации (фракция 10 – 15 мм) пригодны для использования в качестве щебня: более мелкозернистые фракции – в качестве песка для штукатурных и кладочных растворов, для производства бетонов, асфальтобетонов, силикатного кирпича; а тонкодисперсная фракция – для получения всех видов автоклавных силикатных материалов.       Высокий народнохозяйственный эффект может быть получен при использовании отходов добычи и обогащения угля, а также зол и шлаков, образующихся при его сжигании. Это вторичное сырье содержит углефицированное органическое вещество, присутствие которого оказывает существенное влияние на свойства отходов и на процесс его технологического передела. Такие отходы широко применяются в производстве вяжущих, керамики различного назначения, огнеупоров, тепло- и звукоизоляционных материалов (стекловаты, керамзита, пенопласта), а также применяются при балансировке дорож¬ных покрытий, сооружений плотин, дамб и т. д.       Углесодержащие отходы, богатые органическими соединениями, используются в качестве минеральных удобрений и для улучшения структуры почвы.       В результате переработки шпаков металлургического производства получают цемент, пемзу, минеральную вату, щебень и другие продукты. В России уровень утилизации металлургических шпаков составляет 73 % от годового объема.       Целесообразность промьшленного освоения техногенных ресурсов связывается с истощением разрабатываемых месторождений, необходимостью крупных капитальных вложений в освоение новых объектов, нередко характеризующихся худшими горнотехническими и экономическими условиями эксплуатации, а также частичным высвобождением мощностей обогатительных фабрик.       Наряду с использованием накопленных техногенных образований, особый интерес представляет утилизация текущих отходов производства, позволяющая наиболее рационально извлечь заключенные в них полезные компоненты, использовать их нерудную часть в качестве строительных материалов или для других назначений и тем самым снизить количество вновь поступающих отходов. Таким образом, комплексное использование месторождений лежит в основе создания малоотходных и безотходных технологий их обработки и переработки минерального сырья.      Для повышения ценности техногенного минерального сырья в процессе складирования отвалов требуется раздельное хранение различных отходов, так как в противном случае техногенные месторождения могут и не образовываться.       Вместе с тем раздельное складирование требует определенных затрат и в некоторых случаях заметно повышает стоимость добычи.       Сегодня проблеме утилизации отходов горнодобывающего производства уделяется особое внимание, так как использование техногенных минеральных ресурсов является не только одним из резервов обеспечения горнодобывающей промышленности минеральным сырьем, но и важной составной частью государственной политики ресурсосбережения и охраны окружающей среды.

Отходы химической промышленности, зола, шлак.

Отходы химической промышленности

• отходы фармацевтической продукции, её производства и приготовления, съёмы и пыль

• гальванические шламы

• отходы оксидов, гидрооксидов, солей

• отходы органических и неорганических кислот

• отходы средств защиты растений, средств дезинфекции, от фармацевтической продукции

• отходы продуктов переработки нефти, угля и сланцев

• отходы синтетических и минеральных масел

• прочие отходы нефтепродуктов, продуктов переработки нефти, угля и сланцев

• отходы органических растворителей, красок, лаков, клеёв, мастик и смолы

• шламы, содержащие растворители, краски, лаки, клеи, мастики и смолы

• отходы лакокрасочных средств

• отходы полимерных материалов и резины

• затвердевшие отходы пластмасс

• отходы незатвердевших пластмасс, формовочных масс и компонентов

• шламы и эмульсии полимерных материалов

• отходы резины, включая старые шины

• резиновые шламы и эмульсии

• отходы текстильного производства, производства волокон

• текстильные отходы и шламы

• текстиль загрязнённый

• другие химические отходы

• отходы взрывчатых веществ

• отходы, содержащие металлоорганические соединения, не вошедшие в другие пункты

• лабораторные отходы и остатки химикалий

• отходы чистящих и моющих средств

• катализаторы

• сорбенты, не вошедшие в другие пункты

• отходы упакованных газов

• прочие отходы процессов преобразования и синтеза

К используемым отходам относятся отходы химической промышленности, отработанные покрышки, аккумуляторы, отработанные масла, макулатура, металлолом, древесные отходы.

Утилизации отходов химической промышленности - органических промышленных и бытовых отходов в моторное топливо и химическое сырье, которое может быть использовано в качестве котельного топлива, битумоподобного связующего или сырья для его производства, технический углерод или сырье для его производства для электродуговых печей, электролизных ванн, углерод-углеродных материалов для металлургии и т.д., а также небольшое количество углеводородного газа, который можно использовать в виде топлива. Способ осуществляют термоожижением отходов при запуске в органическом растворителе при температуре 280-435^oС и давлении не менее 2,9 МПа, отделение жидкой фракции на фракцию с температурой кипения выше 220^oС при массовом отношении растворителя к отходам при запуске более 1,0. При этом жидкую фракцию с температурой кипения до 220^o подвергают каталитическому риформингу, и часть жидкой фракции после этого используют в качестве целевого продукта, а часть используют в качестве растворителя с новой порцией отходов при массовом соотношении более 1,0, но не более 3,0, и этот возврат осуществляют многократно. Технический результат состоит в ускорении способа и его упрощении, повышении производительности по выходу высокооктановой фракции, получении технического углерода как товарного продукта

Зола - несгораемый остаток в виде пыли, образующийся из минеральных примесей топлива при полном сгорании. Используется для производства некоторых видов бетона, как удобрение; из золы некоторых углей добывают редкие и рассеянные элементы (напр., Ge, Ga).

Зола — несгораемый остаток, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании.

Содержание золы в каменных и бурых углях находится в пределах примерно от 1 до 45% и более, в горючих сланцах — от 50 до 80%, в топливном торфе — от 2 до 30%, в дровах — от 0.5% до 2%, в растительном топливе др. видов — от 3 до 5%, в мазуте — чаще до 0,15%, но иногда выше. Верхний предел содержания минеральных примесей определяется технической возможностью и экономической целесообразностью использования данного ископаемого в качестве топлива.

Использование золы

В промышленности

В промышленности строительных материалов зола используется для производства некоторых видов бетона. Из золы некоторых углей добывают редкие и рассеянные элементы, например германий и галлий.

В сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве золу широко применяют как удобрение, содержащее калий в форме поташа (K₂CO₃), легкорастворимого в воде и доступного растениям соединения. В золе находятся и другие минеральные вещества, необходимые растениям, — фосфор, кальций, магний, сера, бор, марганец и др. макро- и микроэлементы. Высокое содержание углекислого кальция в золе сланцев и торфа позволяет использовать её для снижения кислотности почв.

Шлак - расплав (после затвердевания — камневидное или стекловидное вещество), обычно покрывающий поверхность жидкого металла при металлургических процессах — плавке сырья, обработке расплавленных промежуточных продуктов и рафинировании металлов. Представляет собой сплав окислов переменного состава; главные компоненты шлака — кислотный окисел SiO₂ и основные окислы CaO, FeO, MgO, а также нейтральные Al₂O₃ и (реже) ZnO. В зависимости от преобладания тех или других окислов шлака называют кислым или основным. Шлаки играют важную роль в физико-химических процессах металлургического производства: они очищают металл от нежелательных примесей, предохраняют металл от вредного воздействия газовой среды печи (т. е. от окисления и газонасыщения). Шлак формируется из пустой породы руды (или рудных материалов), флюсов, золы топлива, продуктов окисления обрабатываемых материалов, футеровки плавильных агрегатов. В сталеплавильном производстве шлак иногда готовят в спец. печи (т. н. синтетические шлаки и затем обрабатывают ими сталь в процессе выпуска её из печи или конвертера в ковш. Предварительно подготовленный шлак применяется при электрошлаковом переплаве металлов.

В чёрной металлургии шлаки являются, как правило, побочной продукцией. Шлак — вторичное сырьё для получения строительных материалов (например, шлакоситаллов), известковых и фосфорных удобрений, а также оборотный продукт в металлургии. Из доменного шлака производятся: гранулированный шлак, применяемый в производстве цемента и шлакоблоков; пемза — лёгкий заполнитель бетонов; щебень; литые изделия; шлаковая вата. Из сталеплавильных шлаки изготовляют щебень для дорожного строительства; кроме того, они используются в аглодоменном и ваграночном производствах, с целью извлечения содержащихся в них марганца, железа, окиси кальция. Ферросплавные шлаки перерабатываются на известковую муку, щебень и шлаковый песок для строительства, технологический порошок для литейного производства, часть их идёт на выплавку готовых сплавов. Для производства ферросплавов получают и специальные шлаки путём комплексной переработки руд и чугунов. Из природнолегированного чугуна целесообразно методом окисления переводить в шлаковый ванадий, марганец, ниобий и др. металлы, а затем использовать этот шлак для производства указанных металлов или их сплавов.

В цветной металлургии различают шлаки передельные и отвальные. Передельные содержат повышенные количества ценных металлов; они образуются как побочный продукт в процессах получения или рафинирования металлов (например, конвертерные шлаки никелевого и медного производств или анодные шлаки рафинирования меди). Иногда передельный шлак является одним из основных продуктов технологической схемы, в котором концентрируется извлекаемый металл (например, титановые или ванадиевые шлаки). Выход шлака очень велик (при переработке бедных руд до 100—120 т на 1 т извлечённого металла), поэтому даже небольшое содержание цветных металлов в шлаках приводит к значительным потерям. Для извлечения металлов из передельных шлаков их направляют в оборот в один из головных процессов технологические схемы или применяют специальные процессы обработки: фьюмингование, электроплавку с добавкой восстановителя и сульфидизатора, флотацию и др. В отвальных шлаках концентрируются окислы металлов, не подлежащих извлечению в металлургической переделе, а также различные примеси и остаточные небольшие количества ценных металлов, доизвлечение которых при данном уровне технологии экономически невыгодно. Отвальные шлаки частично используют для производства шлаковаты и других строительных материалов. Полное и комплексное использование шлака обеспечивает безотходную технологию и уменьшает загрязнение окружающей среды.

Методы переработки и обезвреживания: сегрегация отходов с целью извлечения вторичного сырья; физические, химико-физические, химические, биологические, биохимические, термические методы обезвреживания отходов, сегрегация отходов с целью извлечения вторичного сырья

Сегрегация - Обжиг труднообогатимых окисленных руд некоторых цветных металлов в присутствии небольшого количества хлора или хлорсодержащей соли с целью переводаметаллов, содержащихся в руде, в форму металлических зерен размером 20-40мкм с последующим их извлечением. Процесс применяется для извлечения металлов, образующих летучие хлориды (Cu, Ni, Co, Ti и др.).

В физических процессах изменяются лишь форма, размеры, агрегатное состояние и некоторые другие свойства отходов при сохранении их качественного химического состава. Эти процессы доминируют, например, при дроблении и измельчении вскрышных пород, хвостов обогащения, шлаков и зол, при окомковании тонкодисперсных материалов, брикетировании рудной мелочи, строительных отходов, в магнитных и электрических методах сепарации смешанных отходов, в процессах сушки и испарения.

Физико-химические процессы и основанные на них методы являются пограничными между физическими и химическими, образуя совокупность взаимосвязанных физических и химических превращений, протекающих в вещественной субстанции. Однако, в отличие от химических методов, переходы одних веществ в другие в данном случае нестехиометричны. Значительное влияние на изменение свойств системы при протекании физико-химических процессов оказывают внешние условия (давление, объем, температура и др.), в которых они реализуются. При этом могут существенно изменяться поверхностные, межфазные свойства, развиваются другие явления смешанного (физического и химического) характера.

Физико-химические процессы в утилизационных способах образуют наиболее представительную группу методов, используемых в основном не столько для переработки и утилизации, сколько для обезвреживания промышленных и бытовых отходов. В этом плане можно назвать методы коагуляции и флокуляции, экстракции, сорбции, ионного обмена, флотации, ультрафиолетового излучения, радиационного воздействия и другие, подробно рассмотренные ранее

Химические процессы изменяют физические свойства исходного сырья и его качественный химический состав. Взаимодействие веществ в них осуществляется в стехиометрических соотношениях, определяемых уравнениями протекающих реакций.

Важное место среди химических процессов занимают термические способы. Для ускорения обезвреживания загрязнителей или их извлечения во всех типах термических превращений могут быть использованы катализаторы.

Биологические основанный на использовании закономерностей биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических

устройств по очистке сточных вод: биофильтры, биологические пруды и аэротенки. В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах. В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных. Все эти живые существа бурно развиваются в аэротенках, чему способствуют органические вещества сточных вод и избыток кислорода, поступающего в сооружение потоком подаваемого воздуха. Бактерии склеиваются в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной воды. Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, неслипающиеся в хлопья, омолаживают бактериальную массу ила. Сточные воды перед биологической очисткой подвергают механической, а после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

Биологический метод дает большие результаты при очистке коммунально-бытовых стоков. Он применяется также и при очистке отходов предприятий нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленности, производстве искусственного волокна.

Биохимические процессы представляют собой химические превращения, протекающие с участием субъектов живой природы, выполняющих роль биологического катализатора,. Они основаны на способности различных штаммов микроорганизмов разлагать и/или усваивать многие органические соединения. Биохимические превращения составляют основу жизнедеятельности живых организмов растительного и животного мира. Конечным продуктом этих превращений являются вещества неживой природы. На использовании биохимических превращений построены многие технологии, например методы переработки сельскохозяйственной продукции, а также отходов с получением биогаза, биометаллургии, очистки сточных вод и др.

Реальные технологии редко могут быть сведены только к какому-либо одному виду превращений. Как правило, имеют место комбинированные процессы, являющиеся сочетанием двух и более типов превращений, один из которых может быть преобладающим.

Применительно к переработке и утилизации отходов невозможны как понятие биологические процессы. Действительно, конечный продукт биологического процесса, воспроизведенный субъект живой природы, например крупный рогатый скот в животноводстве, но отнюдь не неживое вещество биохимического процесса. По существу биологический процесс представляет собой совокупность множества физических, химических, физико-химических и биохимических превращений, одновременно протекающих в субъекте живой природы, которые в течение определенного времени обеспечивают жизнедеятельность этого субъекта, включающую и воспроизводство потомства. Можно полагать, что предложенная классификация, как и любая другая из научно обоснованных, позволит более объективно оценивать оригинальность и научно-техническую новизну теперь уже весьма многочисленных публикаций по переработке и утилизации отходов, поможет привлечь внимание к работам, содержащим действительно новую информацию, снизит интерес издателей и читателей к произведениям эпигонского характера.

Термический метод. Суть термической технологии заключается в обработке отходов высокотемпературным теплоносителем, в частности продуктами сгорания топлива, СВЧ-нагревом и др. Высокотемпературная обработка происходит в окислительном или восстановительном режиме с подачей воздуха, кислорода, водорода или других газов. Этот способ обладает определенной универсальностью, позволяя обезвреживать неорганические и органические соединения. Главный недостаток термической технологии большая энергоемкость на единицу перерабатываемых отходов. Разновидностью термического метода является плазменный, при котором высокие температуры (выше 3000 К) позволяют обезвреживать широкий спектр токсичных и особо токсичных веществ, среди них различные отравляющие вещества (в том числе боевые), пестициды, диоксины и др. Еще одним перспективным направлением термической технологии является пиролиз разложение отходов под действием высокой температуры без доступа воздуха. Преимущества этой технологии возможность получения газа для технологических и бытовых целей, а в ряде случаев новых продуктов (масла, смолы), пригодных к использованию; резкое сокращение затрат на систему очистки отходящих газов за счет снижения их объемов (в 3.4 раза); достаточная экологическая чистота и безопасность; низкое энергопотребление на единицу объема перерабатываемого вещества, особенно в случае применения СВЧ-нагрева. В результате физико-химической технологии переработки некоторые отходы используются как сырье для получения полезного продукта. В промышленно развитых странах эту технологию применяют для переработки: отходов резинотехнической промышленности (автомобильные покрышки, резиновые шланги и рукава и др.) в резиновую крошку, используемую в дорожном строительстве (например, шумопоглощающий «шепчущий асфальт», которым покрыты многие автомагистрали Австрии); широко используемых полимерных материалов (новая отрасль промышленности по переработке такого вида отходов обеспечивает их 100%-ю переработку в сырье для повторного использования); определенных видов промышленных отходов в удобрения, строительные материалы. При переработке каждого вида отходов этим методом приходится разрабатывать индивидуальную технологию. В связи с этим с точки зрения экологизации промышленного производства при создании нового материала, находящего широкое применение, желательно одновременно разрабатывать и технологию его утилизации.

Виды термического воздействия: сжигание, газификация, пиролиз, нагревание на воздухе, в вакууме и т. д. Их используют для удаления и обезвреживания органических веществ и некоторых цветных металлов, термической стабилизации грунтов, сжигания строительных отходов и т. п.

Наибольшее распространение получили первые три метода. Их существенное отличие друг от друга заключается в разной степени окисленности атмосферы, в которой они реализуются. Так сжигание горючих отходов проводят в окислительной атмосфере, газификацию — в частично окислительной, пиролиз — в неокислительной (без доступа воздуха). Окислительная, нейтральная, восстановительная атмосфера или ее отсутствие (вакуум) характерны также и для термических способов переработки негорючих отходов.

Сжигание — весьма распространенный метод термической переработки отходов. Он реализуется при температурах не ниже 600° С и относится к окислительным термическим процессам автогенного характера. Автогенность означает, что теплоты, выделяемой при окислении, достаточно для поддержания горения и что дополнительного топлива для этого не требуется.

При сгорании органической части отходов образуются диоксид и оксид углерода, пары воды, оксиды азота и серы, аэрозоли. Методы сжигания не нуждаются в организации шламового хозяйства, имеют компактное, простое в обслуживании оборудование, низкую стоимость очистки отходящих газов. Однако область их применения ограничивается свойствами продуктов реакции. Их нельзя использовать для переработки отходов, если последние содержат фосфор, галогены, серу. В этом случае могут образовываться продукты реакции, например диоксины и фураны, по токсичности во много раз превосходящие исходные газовые выбросы.

Твердые продукты сгорания отходов, как правило в виде золы, накапливаются в нижней части печи и периодически вывозятся на захоронение или используются в производстве вяжущих веществ.

Основным полезным продуктом сжигания отходов является обычно тепло отходящих газов, используемых как вторичные энергетические ресурсы для выработки пара, электроэнергии, горячей воды для производственных и бытовых нужд.

Газификация как индустриальная технология применяется для переработки твердых, жидких и пастообразных отходов. В частности, она широко используется в металлургии для получения горючих газов из бурого высокозольного угля.

Сущность газификации заключается в обработке углеродсодержащего вещества (угля) при 600-1100°С водяным паром, кислородом (воздухом) или диоксидом углерода. В результате соответственно паровой, кислородной, углекислотной или комбинированной конверсии угля образуется равновесная смесь вновь образованных (водород, оксид углерода) и исходных газов. Эта смесь (генераторный газ, синтез-газ), включающая продукт неполного окисления угля (оксид углерода), а также водород, обладает восстановительным потенциалом и используется как газообразное топливо. Синтез-газ может содержать туман жидких смолистых веществ, однако его восстановительный потенциал практически исключает наличие в нем оксидов серы и азота.

Генераторный газ, полученный при газификации на воздушном или паро-воздушном дутье, вследствие значительного содержания азота имеет низкую (3,5-6 МДж/м ) теплоту сгорания. Он обычно используется по месту получения в низкотемпературных технологических процессах. Газ паро-кислородной конверсии более калориен (до 16 МДж/м ), поэтому может применяться как технологическое топливо для высокотемпературных печей и транспортируется на значительные расстояния от газогенераторной станции. Он является также ценным химическим сырьем (содержание Н₂ и СО доходит до 70%).

Пиролиз как способ нагревания органических веществ до относительно высоких температур без доступа воздуха сопровождается разложением высокомолекулярных соединений на низкомолекулярные, жидкую и газообразную, фракции, коксованием и смолообразованием. Его используют при сухой перегонке древесных отходов, переработке резино-технических изделий, нефтепродуктов и т. д.

В зависимости от температуры реализации различают три вида пиролиза: низкотемпературный, или полукоксование (не более 450-550°С); среднетемпературный, или среднетемпературное коксование (до 800°С); высокотемпературный, или коксование (900-1050°С). С повышением температуры снижается выход жидких и увеличивается — газообразных продуктов. Поэтому низкотемпературный пиролиз обычно проводят для получения первичной смолы — наиболее ценного источника жидкого топлива и различных химических продуктов. Основная задача высокотемпературного пиролиза — получение высококачественного горючего газа. Твердый остаток (пиролизный кокс) используют в качестве заменителя природных и синтетических углеродсодержащих материалов, сорбента при очистке питьевых и сточных вод и т. д.

Из других химических методов переработки отходов отметим осаждение и комплексообразование. Как правило, они предусматривают добавление химических реагентов к нейтрализуемой массе.

Методы осаждения основаны на обменных ионных реакциях с образованием малорастворимых в воде веществ, выпадающих в виде осадков. Они особенно эффективны при нейтрализации нерадиоактивных тяжелых металлов (Cr, Pb, Hg, Cd) и радионуклидов в грунте. В почве после ее обработки фиксируется более 90% указанных элементов. Осаждение также применяют для очистки грунта от полихлорированных бифенилов, хлорированных и нитрированных углеводородов.

Обезвреживание радиоактивных отходов.

а) Изоляция - вредные вещества концентрируются в контейнерах и защищаются специальными барьерными веществами. Природным аналогом контейнеров могут служить слои водоупоров. Однако, это - не слишком надежный способ обезвреживания отходов: при хранении в изолированном объеме опасные вещества сохраняют свои свойства и при нарушении защитного слоя могут вырываться в биосферу, убивая все живое. В природе разрыв таких слоев приводит к выбросам ядовитых газов (вулканическая активность, сопровождающаяся взрывами и выбросами газов, раскаленного пепла, выбросы сероводорода при бурении скважин на газ - конденсат). При хранении опасных веществ в специальных хранилищах также иногда происходит нарушение изолирующих оболочек с катастрофическими последствиями. Печальный пример из техногенной деятельности человека - челябинский выброс радиоактивных отходов в 1957 году из-за разрушения контейнеров - хранилищ. Изоляция применяется для временного хранения радиоактивных отходов; в будущем необходимо реализовать принцип многобарьерной защиты при их захоронении, одним из составных элементов этой защиты будет слой изоляции.

б) Рассеяние - разбавление вредных веществ до уровня, безопасного для биосферы. В природе действует закон всеобщего рассеяния элементов В.И.Вернадского. Как правило, чем меньше кларк, тем опаснее для жизни элемент или его соединения (рений, свинец, кадмий). Чем больше кларк элемента, тем он безопаснее - биосфера к нему «привыкла». Принцип рассеяния широко используется при сбросе техногенных вредных веществ в реки, озера, моря и океаны, а также в атмосферу - через дымовые трубы. Рассеяние использовать можно, но видимо, только для тех соединений, время жизни которых в природных условиях невелико, и которые не смогут дать вредных продуктов распада. Кроме того, их не должно быть много. Так, например, СО₂ - вообще говоря, не вредное, а иногда даже полезное соединение. Однако, возрастание концентрации углекислоты во всей атмосфере ведет к парниковому эффекту и тепловому загрязнению. Особенно страшную опасность могут представлять вещества (например, плутоний), получаемые искусственно в больших количествах. Рассеяние до сих пор применяется для удаления отходов малой активности и, исходя из экономической целесообразности, будет еще долго оставаться одним из методов для их обезвреживания. Однако в целом в настоящее время возможности рассеивания в основном исчерпаны и надо искать другие принципы.

в) Существование вредных веществ в природе в химически устойчивых формах. Минералы в земной коре сохраняются сотни миллионов лет. Распространенные акцессорные минералы (циркон, сфен и другие титано- и цирконосиликаты, апатит, монацит и другие фосфаты и т.д.) обладают большой изоморфной емкостью по отношению к многим тяжелым и радиоактивным элементам и устойчивы практически во всем интервале условий петрогенезиса. Имеются данные о том, что цирконы из россыпей, испытавшие вместе с вмещающей породой процессы высокотемпературного метаморфизма и даже гранитообразования, сохраняли свой первичный состав.

г) Минералы, в кристаллических решетках которых находятся подлежащие обезвреживанию элементы, в природных условиях находятся в равновесии с окружающей средой. Реконструкция условий древних процессов, метаморфизма и магматизма, имевших место много миллионов лет назад, возможна благодаря тому, что в кристаллических горных породах на протяжении длительного по геологическим масштабам времени сохраняются особенности состава образовавшихся при этих условиях и находившихся между собой в термодинамическом равновесии минералов.

Существующие разработки МАГАТЭ рекомендуют захоронение отвержденных радиоактивных отходов в стабильных блоках земной коры.

Способы остекловывания радиоактивных отходов, используемые в странах с развитой ядерной энергетикой (США, Франция, Германия), не отвечают требованиям их длительного безопасного хранения в связи со спецификой стекла как метастабильной фазы. Как показали исследования, даже наиболее устойчивые к процессам физико-химического выветривания алюмофосфатные стекла, оказываются малостабильными при условиях захоронения в земной коре. Что же касается боросиликатных стекол, то согласно экспериментальным исследованиям, в гидротермальных условиях при 350^оС и 1 кбар они полностью кристаллизуются с выносом элементов радиоактивных отходов в раствор. Тем не менее, стеклование радиоактивных отходов с последующим хранением стекольных матриц в специальных хранилищах является пока единственным методом промышленного обезвреживания радионуклидов.

Вопрос8. Ресурсосбережение и комплексное использования сырья - стратегия решения экологических проблем. Требования к ресурсосберегающей технологии: бессточные технологические системы, использование отходов как вторичных материальных ресурсов, комбинирование производств, создание замкнутых технологических процессов, территориально-промышленный комплекс

Ресурсосбережение — система мер по обеспечению рационального использования ресурсов, удовлетворению прироста потребности в них народного хозяйства, главным образом за счет экономии. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года предусмотрено превратить ресурсосбережение в решающий источник удовлетворения растущих потребностей народного хозяйства. Прирост потребностей в топливе, энергии, сырье и материалах должен на 75—80 % удовлетворяться за счет их экономии. Основой ресурсосбережения является комплексное использование природных и материальных ресурсов, максимальное устранение потерь и нерациональных расходов, возможно более полное вовлечение в хозяйственный оборот вторичных материальных ресурсов и попутных продуктов. Ресурсосбережение должно достигаться на всех этапах производства и использования ресурсов: рационализацией добычи природного сырья, топлива и др. (например, более полное извлечение нефти из пласта), максимальным использованием добытого ресурса, сведением к минимуму потерь при транспортировке и хранении; наиболее эффективным применением ресурса в процессе производства или непроизводственного потребления; выявлением, учетом и полным использованием вторичных ресурсов (образующихся в процессе их первичного потребления), прежде всего по прямому назначению—в качестве полноценного сырья, источника энергии или тепла и др., а также переработкой отходов и утилизацией отбросов. Обеспечение ресурсосбережения — обязательное требование к технике, технологии, организации производства и непроизводственной деятельности, хозяйственному механизму. Новая техника должна требовать меньшего расхода ресурсов, как в процессе ее производства, так и в процессе эксплуатации. Новая технология должна быть безотходной или малоотходной, малооперационной. Строгий учет ресурсов, их наличия, движения, расходования, моральная и материальная заинтересованность работников в лучшем их применении, бережное отношение населения к использованию энергии, топлива, воды, тепла, жилого фонда — обязательные слагаемые ресурсосбережения. Последовательному осуществлению политики ресурсосбережения способствует организация деятельности всех производственных звеньев на началах хозяйственного расчета, внедрение бригадного подряда и цехового подряда. Не менее важна работа по воспитанию в каждом человеке чувства хозяина страны и своего предприятия, моральной ответственности за рациональное использование результатов общего труда. Объективная необходимость ресурсосбережения определяется переходом производства на интенсивный путь развития. Преимущества плановой социалистической системы хозяйства, единство интересов общества, трудовых коллективов и каждого человека позволяют избежать неизбежного при капитализме расточительства ресурсов из-за диспропорций и кризисов, обеспечивают возможности оптимального применения ресурсов в производстве, непроизводственной сфере и в быту (см. также Материалоемкость производства, Режим экономии).

Комплексное использование сырья – технология, обеспечивающая рентабельное получение из сырья продукции, номенклатура и количество которой соответствуют максимально возможному при современном уровне техники и экономики.

Наиболее полное, экономически оправданное использование всех полезных компонентов, содержащихся в сырье, а также в отходах производства. Почти все виды сырья минерального и органического происхождения содержат ряд ценных компонентов. Полнота их извлечения и использования зависит от потребности в них и уровня развития техники. К. и. с. повышает эффективность производства, обеспечивает увеличение объёма и ассортимента продукции, снижение её себестоимости и сокращение затрат на создание сырьевых баз, предупреждает загрязнение окружающей среды производственными отходами.

Малоотходное производство - это такая форма организации технологического процесса, когда отходы производства сведены к минимуму или перерабатываются во вторичные материальные ресурсы.

Идеальной формой организации производственного процесса является безотходная технология, но это понятие весьма условно, так как, ни одно производство невозможно без отходов. Малоотходные и безотходные технологические процессы и системы должны функционировать таким образом, чтобы не нарушать естественного хода процессов, протекающих в природе.

Требования к ресурсосберегающей технологии: бессточные технологические системы, использование отходов как вторичных материальных ресурсов, комбинирование производств, создание замкнутых технологических процессов, территориально-промышленный комплекс.

Бессточные технологические системы

Использование отходов как вторичных материальных ресурсов

Отходы как объект управления и государственного регулирования, с одной стороны, загрязняют окружающую среду, а с другой – являются вторичными материальными ресурсами (ВМР). При этом главное свойство отходов как ВМР – постоянное «воспроизводство», что дает основания классифицировать их как одну из разновидностей возобновляемых материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов.

По оценкам ФГУ НИЦПУРО, ресурсы многотоннажных видов ВМР в виде промышленных отходов были воспроизведены в расчете на 2005 г. в количестве 2,7–3,4 млрд т. Более 90% из них составляют отходы добычи и обогащения полезных ископаемых (табл. 1).

Таблица 1

Оценка количества образования важнейших видов ВМР и уровня их использования (по 2005 г.)

Наименование отхода	Образование, млн т	Уровень использования, %
Отходы добычи и обогащения	2700–3200	35,2
Лом черных металлов	33,5	82,9
Золы и шлаки ТЭС	29,8	10,3
Галитовые отходы	29,4	14,0
Шлаки доменные	17,7	72,8
Древесные отходы	14,4	52,5
Фосфогипс	14,0	1–6
Шлаки сталеплавильные	7,4	41,8
Макулатура	3,8	31,7
Пиритные огарки	1,5	40,5
Щелоки сульфитные	0,95	68,4
Шины изношенные	1,1	10,0
Полимерные отходы	0,7	11,4
Текстильные отходы	0,37	50,4
Отработанная серная кислота	0,29	82,8
Стеклобой	0,6	34,2
Ртутьсодержащие отходы	0,004	40,5

Использование ВМР в Российской Федерации осуществляется практически во всех отраслях промышленности. Однако масштабы и уровень использования характеризуются значительной неравномерностью и зависят от ресурсной ценности отходов, от экологической ситуации, возникающей в связи с обращением с ними как с загрязнителями окружающей среды, и, самое главное, от складывающихся экономических условий, определяющих рентабельность каждого конкретного вида производства, использующего отходы.

Традиционные виды вторичного сырья, такие как лом и отходы металлов, высококачественные отходы полимеров, текстиля, макулатуры, характеризуются высоким уровнем переработки. Сложные многокомпонентные отходы, а также загрязненные отходы, практически не перерабатываются (смешанные и загрязненные нефтепродукты, изношенные шины, отходы упаковки из ламинированной бумаги, осадки и шламы очистных сооружений, гальваношламы и т.д.).

Наиболее высокими показателями использования отходов в качестве вторичного сырья в промышленных масштабах характеризуется черная и цветная металлургия, целлюлозно-бумажная промышленность, промышленность строительных материалов. (табл. 2). Полностью или почти полностью из вторичного сырья изготавливаются отдельные виды бумаги и картона, изделия широкого хозяйственного потребления из полиэтилена (ящики, ведра, поливочные шланги, пленка и т.д.).

Таблица 2

Оценка доли вторичного сырья в производстве важнейших видов промышленной продукции

	вторичное сырье	доля вторичного сырья в производстве продукции, %
Картонно-бумажная продукция	Макулатура	18,0
Сталь	Лом черных металлов	27,0
Продукция из термопластичных полимеров	Дробленка, агломерат, гранулят из отходов термопласта	4,2
Резинотехнические изделия	Крошка резиновая, регенерат	3–4
Нерудные строительные материалы (щебень, гравий, песок)	Отходы добычи и обогащения, шлаки металлургические, золы и шлаки ТЭС	3–4

В России средний уровень использования вторичного сырья можно оценить примерно в 1/3, что в 2–2,5 раза ниже, чем в более развитых странах. При этом уровень переработки ТБО в качестве вторичного сырья в среднем не превышает 4–5%. В результате имеют место значительные потери материально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), содержащихся в отходах, и одновременно продолжается интенсивное накопление неиспользуемых отходов в окружающей среде со скоростью 2–2,5 млрд т/год, что составляет примерно 60–70% от количества их образования за год. В конечном итоге, несмотря на принимаемые Правительством РФ меры по обеспечению экологической безопасности, экологическая обстановка во многих регионах России в связи с воздействием неиспользуемых отходов не улучшается.

Проблема осложняется тем, что в обозримом будущем не существует предпосылок для существенного сокращения образования отходов. Количество отходов производства будет увеличиваться и далее из-за роста объема промышленного производства на фоне сохранения и даже снижения концентрации полезных ископаемых в извлекаемом из недр сырье. Отходы потребления будут расти еще более высокими темпами из-за опережающего роста уровня конечного потребления, в том числе бытовой, компьютерной и радиоэлектронной техники, предметов домашнего обихода, одежды, автомобилей и т.д.

В связи с изложенным подъем уровня использования отходов как ВМР видится в создании более благоприятных нормативно-правовых и экономических условий для их сбора и переработки, что требует значительного усиления государственного регулирования в этой области. В связи с этим представляется целесообразным:

1. Выделить на законодательном уровне хозяйственное использование отходов как ВМР в качестве объекта государственного регулирования и наделить одно из федеральных министерств или ведомств полномочиями по осуществлению государственной политики в этой области.

2. Ввести на законодательном уровне специальную систему всеобщей ответственности за организацию сбора и переработки отходов, в том числе:

• хозяйствующих субъектов сферы материального производства и услуг – как собственников отходов производства и производственного потребления;

• физических лиц – как собственников образующихся у них бытовых отходов;

• органов муниципального управления – как субъектов хозяйственной деятельности, организующих сбор, вывоз, переработку и захоронение отходов;

• производителей продукции конечного потребления – как субъектов

• хозяйственной деятельности, продукция которых после использования переходит в категорию отходов.

Особое значение должно иметь введение в России правовой нормы «ответственности производителей продукции» за организацию сбора и переработки (в пределах установленных законодательством нормативов) определенных видов своей продукции после ее использования потребителем, а также использованной в собственном производстве упаковки. В число видов продукции, в отношении производителей которой целесообразно установить это требование, необходимо включить:

• нефтепродукты (моторные, индустриальные и трансформаторные масла, охлаждающие жидкости);

• автотранспортную технику (легковые и грузовые автомобили и их прицепы, автобусы, мотоциклы);

• продукцию электротехнической и радиоэлектронной промышленности бытового и производственного назначения (холодильники, морозильники, электрические плиты, стиральные машины, пылесосы, швейные машины, мелкие бытовые приборы домашнего обихода, осветительные ртутные приборы, гальванические источники электроэнергии, телевизионную и компьютерную технику, звуко- и видеозаписывающую аппаратуру, средства телефонной и радиотелефонной связи, игрушки и спортивный инвентарь с электрическими и электронными компонентами, измерительные приборы и т.д.).

Целесообразность введения механизма ответственности производителей продукции обусловлена следующими факторами:

• необходимостью повышения ответственности производителей за разработку и выпуск своей продукции в виде, удобном для ее переработки после использования (в том числе для многократной переработки в качестве материально-сырьевых ресурсов);

• необходимостью введения ограничений на использование ряда материалов, создающих угрозу экологической и санитарно-гигиенической безопасности при переработке продукции после использования;

• возможностью вовлечения крупных финансовых ресурсов на организацию сбора и переработки такой продукции после использования (финансовых ресурсов производителей продукции);

• возможностью реально повысить уровень сбора и переработки упаковки и промышленной продукции после их использования;

• возможностью использования ресурсов зарубежных поставщиков продукции в целях организации сбора и переработки их продукции после использования на территории России.

3. Создать особые нормативно-правовые условия для использования природоохранных механизмов и инструментов государственного регулирования в целях стимулирования хозяйствующих субъектов к вовлечению отходов в хозяйственный оборот (разрешительной системы размещения отходов с установлением лимитов размещения отходов, платежей за размещение отходов, государственной экологической экспертизы и лицензирования деятельности). В частности, природоохранные инструменты и механизмы государственного регулирования отходов можно было бы использовать в целях введения ограничений на захоронение общераспространенных ВМР, экономического стимулирования сбора и переработки отходов как ВМР, стимулирования технического перевооружения производственной базы.

4. Создать особые нормативно-правовые условия для применения традиционных инструментов государственного регулирования предпринимательской деятельности в целях экономического стимулирования сбора и использования ВМР, в том числе установить:

• льготы по налогу на прибыль, инвестируемую в создание производств по переработке ВМР или в техническое перевооружение в этой области;

• льготы по налогу на землю производственно-заготовительных предприятий и пунктов сбора наиболее распространенных видов вторичного сырья;

• снижение нормы амортизации для оборудования по сбору и переработке ТБО, отходов полимерной тары и упаковки, алюминиевых банок, стеклобоя, изношенных автомобильных шин, ртутьсодержащих ламп и гальванических элементов;

• льготы по арендной плате за производственные помещения для предприятий, осуществляющих сбор и переработку вторичного сырья;

• льготы по тарифам на железнодорожные перевозки мгоготоннажных видов отходов, предназначенных для использования в качестве вторичного сырья.

Нормативы льгот в этой области, порядок их обоснования и установления должны регламентироваться специальным (налоговым) законодательством.

В конечном итоге все эти меры необходимы для формирования и развития специальной саморегулируемой организационно-производственной инфраструктуры, по существу отрасли промышленности. Глав ной особенностью этой инфраструктуры должна являться возможность ее постоянной подпитки финансовыми ресурсами на покрытие убытков от организации сбора и переработки «нерентабельных» отходов потребления за счет имеющихся и предлагаемых механизмов государственного регулирования предпринимательской и природоохранной деятельности, в том числе за счет средств производителей продукции, в отношении которых предлагается установить ответственность за организацию сбора и переработки их продукции и использованной упаковки. Кроме того, для стимулирования устойчивого спроса на продукцию с использованием «нерентабельных» отходов должно быть предусмотрено использование механизмов государственного и муниципального заказов.

Наиболее рациональной формой введения предложенных выше основополагающих нормативных правовых положений следует считать разработку специального федерального закона «О вторичных материальных ресурсах». Проект такого закона был подготовлен, в частности, ФГУ НИЦПУРО в 2004 г. по заказу Минпромнауки России.

В 2006 г. ФГУ НИЦПУРО совместно с ОАО НТК «Механобртехника» по заказу Минпромэнерго России подготовили новый вариант концепции федерального закона «О вторичных материальных ресурсах», предусматривающий введение норм прямого действия по уровню ответственности производителей продукции за ее сбор и переработку у потребителей после использования. Этот законопроект не требует отмены Федерального закона «Об отходах производства и потребления», а лишь дополняет его в части обращения с отходами как с вторичными материальными ресурсами.

Комбинирование производств — это объединение в составе одного предприятия нескольких разнородных производств. Другими словами, это соединение в одной компании производств различных отраслей на организационной, технологической и экономической основе. Такое объединение представляет собой единый производственный комплекс, расположенный на одной территории и имеющий общую производственную инфраструктуру.

В зависимости от характера производства, технологии и объединения в производственном процессе отдельных стадий переработки сырья и материалов комбинирование в промышленности выступает в трех основных формах:

последовательная переработка сырья вплоть до получения готовой продукции;

использование отходов производства для выработки других видов продукции;

комплексная переработка сырья, т.е. выработка из одного сырья нескольких видов полезных продуктов. Комбинирование на основе последовательной переработки сырья

типично для черной металлургии и текстильной промышленности. Имеются такие производства в химической и других отраслях промышленности.

Например, в черной металлургии технологическая цепочка выглядит следующим образом: добыча руды, ее обогащение, производство агломерата (или железорудного концентрата), выплавка чугуна, выплавка стали, производство проката. В этой цепочке присутствуют две разные отрасли: горнодобывающая и собственно металлургическая. Первая отрасль представлена в металлургическом комплексе еще и добычей коксующихся углей, из которых изготавливается кокс, используемый в доменных печах при выплавке чугуна. Современные металлургические комбинаты, как правило, имеют в своем составе названные разнородные производства.

Преимущества данного вида комбинирования очевидны:

снижение зависимости от поставщиков сырья, материалов, топлива и др.;

сокращение транспортных расходов (перемещение всех предметов труда осуществляется в пределах одного комбината);

сокращение (а порой и полная ликвидация) складских расходов (предметы труда можно передавать непосредственно из одного цеха в другой);

повышение степени концентрации производства (со всеми ее преимуществами);

сохранение тепла предыдущего передела (например, горячий чугун не надо охлаждать, хранить на складе в виде "чушек", перевозить, снова хранить на складе, нагревать и переплавлять в сталь, как это было бы в случае, если бы доменный и сталеплавильный заводы были отдельными самостоятельными и расположенными вдалеке друг от друга хозяйствующими единицами; в случае комбинирования горячий чугун непосредственно поступает в сталеплавильный цех);

сокращение управленческих расходов (комбинированное предприятие, состоящее, по существу, из нескольких заводов, управляется из единого центра).

Комбинирование на основе использования отходов производства

распространено в пищевой, химической, металлургической, деревообрабатывающей промышленности, в металлообработке. Так, из отходов металла производят металлическую посуду, мелкий крепеж, заготовки для ключей и т.п. Из металлургического шлака производят строительные материалы и удобрения, из отходов деревообрабатывающей промышленности — мебель. Эта форма комбинирования имеет большое экономическое и социальное значение.

При переработке многих видов сырья вместе с основным продуктом получают различные отходы и побочные продукты. Их эффективное использование позволяет снизить материалоемкость продукции, расширить сырьевую базу промышленности. Кроме того, использование отходов и побочных продуктов — одна из мер охраны окружающей среды, поскольку их утилизация предотвращает ущерб земельному фонду, водному и воздушному бассейну, растительному и животному миру.

Следует добавить, что данная форма комбинирования является одним из направлений диверсификации производства, средством укрепления позиций предприятия на рынке.

Комбинирование на основе комплексной переработки сырья распространено в отраслях и на предприятиях, занятых переработкой органического сырья (нефти, угля, торфа, сланцев и др.), а также использующих в качестве предмета труда комплексные руды, например полиметаллические. Примером такой формы комбинирования являются коксохимические комбинаты, осуществляющие комплексную химическую переработку угля и попутных газов (рис. 2.1).

Комбинирование на основе использования отходов производства применяют комбинаты по производству цветных металлов, нефте и электрохимические комбинаты, в которых комплексно перерабатываются основные виды топлива (нефть, уголь, сланцы, древесина и др.).

Нужно сказать, что значительная часть (до 20%) промышленной продукции производится в комплексных (комбинированных) производствах, использующих один вид сырья для изготовления разных продуктов. В ряде отраслей побочная продукция по своей стоимости значительно превышает стоимость основной (химическая промышленность, цветная металлургия). Естественно, что чем полнее извлекаются и используются содержащиеся в исходном сырье полезные компоненты, тем лучше экономические показатели предприятия.

Рассмотренные выше формы комбинирования не всегда присутствуют в чистом виде. На современных комбинатах ряда отраслей промышленности они могут сочетаться. Комбинирование тесно связано с концентрацией и специализацией, так как в состав комбинатов входят, как правило, крупные специализированные производства.

В целом же комбинирование — экономически эффективная форма общественной организации производства, что обусловлено рациональным использованием орудий и предметов труда, рабочей силы. Более интенсивному применению орудий труда в комбинированных производствах способствует в первую очередь высокий уровень непрерывности производственных процессов. Часть оборудования эксплуатируется на комбинатах для производства нескольких видов продуктов.

Развитие комбинирования способствует наиболее рациональному использованию живого труда, росту его производительности. Это обусловлено высоким уровнем механизации и автоматизации производства. Кроме того, прогрессивные технологии помогают решению экологических проблем. Можно сказать, что там, где обычные предприятия теряют, комбинаты находят.

Вместе с тем следует иметь в виду, что с повышением степени комбинирования могут возникать трудности с координацией деятельности разнородных подразделений организации, при этом снижается уровень специализации производства с возможными потерями вследствие этого в качестве продукции и производительности труда.

Создание замкнутых технологических процессов

Это процесс, в котором происходит постоянное изменение состояния каждого элемента  под действием последовательно замкнутых обратных связей. Живой процесс (рис.2).

 

  Рис.2

Замкнутый обратными связями (живой) технологический процесс (технологическая система) (рис.2) это процесс каждый элемент, которого способствует существованию связанных с ним элементов. Такой процесс работает в режиме «пополнения»  вырабатываемых ресурсов или их перераспределения и может существовать достаточно долго.

Территориально-промышленный комплекс

В современной экономике функционируют мно­гоуровневые хозяйственные системы, в которых устойчивые производственно-технологические и экономические связи обес­печиваются единством целей и организационным единством. Но так было не всегда. Процесс концентрации индустриального сектора экономики прошел несколько стадий в своем развитии.

Основным производственным звеном промышленности в 1930 – 1950-е гг. было предприятие. Во многом этот факт определялся неширокой номенклатурой выпуска технически несложной продукции, невысокими темпами научно-технического прогресса (НТП) и т.д. Каждое предприятие выпускало продукцию и имело самостоятельное народнохозяйственное значение или конечную форму. Производственные ресурсы выделялись и перераспределялись из единого центра, централизованно регулировались все внешние и главные внутренние связи, преобладали методы жесткого административного воздействия на предприятие.

Представленная структура зарекомендовала себя в период индустриализации, Великой Отечественной войны, однако в послевоенный период назрела необходимость ее качественной перестройки. Существующая система оказалась совершенно недостаточной для начавшейся во второй половине ХХ века эпохи научно-технической революции. Требовались изменения не только организационно-экономических связей, в организа­ционной структуре промышленного производства, но и во многих случаях требовалось создание хозяйственных звеньев нового типа. Образование таких звеньев должно было стать одной из важных особенностей структурной динамики.

Проекты территориально-производственных комплексов по замыслу руководства должны были представлять один из основных типов региональных систем, выделение кото­рых было связано с развитием территориально-отраслевой структуры единого народнохозяйственного комплекса, складывающейся под влиянием процессов взаимосвязанного отраслевого и тер­риториального разделения труда и эффективной территориально-хозяйственной кооперации, а также региональных природно-климатических, ресурсных и социально-демографических осо­бенностей. Территориально-производственные комплексы должны были стать совокупностью взаимосвязанных производственных, социально-экономиче­ских и природно-экологических процессов и объектов.

Управле­ние в этой системе рассматривалось как неотъемлемая часть единого народнохозяйственного планирования и управления, и его содержание включало во­просы не только отраслевого и межотраслевого управления, но и сочетания отраслевого и территориального планирования и управления, а также собственно административно-территориаль­ного управления. Как следствие созданные в 1970-е гг. территориально-производственные комплексы на локальном уровне становились производственно-хозяйственной системой, не просто крупным предприятием или их соединением, а высокоинтегрированной системой, сочетающей преимущества крупного производства с гибкими формами его организации.

В основе выделения ТПК в качестве структурной единицы лежали следующие характеристики [1, с.17]: достигнутый уровень общего социально-экономического раз­вития (высокий, средний, недостаточный), производственно-отраслевые особенности, масштаб территориально-производственного комплексирования (крупно- и среднемасштабные комплексы, промышленные узлы), уровень и формы урбанизации (городские агломерации, сель­ские районы и др.), ярко выраженные природно-географические условия, уровень освоенности территории (районы нового освоения, сложившиеся районы), характер размещения производительных сил (однородные и поляризованные районы), масштаб и типы природных ресурсов (топливно-энергетиче­ские зоны, зоны лесоразработок, зоны добычи цветных металлов и др.), национально-бытовые особенности образа жизни населе­ния, прочие четко выраженные особенности.

Совокупность перечисленных факторов и ограничений в каждом комплексе определяла его тип как региональной системы и соответственно особенности планирова­ния и управления. Каждое из оснований границ ТПК имело и собственные закономерности развития. За время существования территориально-промышленные комплексы претерпевали значительные изменения в границах ресурсной (территориально-производственной) общности и устойчивости, медленнее в границах культурно-исторической общности. Выделение ресурсной (территориально-производственной) и культурно-исторической общности при анализе ТПК как си­стем характеризовало их взаимоотношения с административно-территориальными единицами, которые могли как включать отдельные ТПК, так и включаться в границы крупномасштабных комплексов и даже изменяться под воздействием ТПК. Соответствен­но ряд ТПК рассматривались как временные тер­риториально-отраслевые системы, образующиеся на базе ресурс­ной общности и становящиеся после их формирования частями постоянных региональных систем (например, административно-территориальных или экономических районов). Понятно, что ТПК как временные региональные системы могли включаться полностью или частично в постоянные региональные системы, что предполагало обязательную координацию их раз­вития.

Сложившаяся система имела относительно автономные социально-экономическую, производственно-отраслевую и производ­ственно-территориальную структуры. Она строилась на следу­ющих взаимосвязанных территориально-производственных сочетаниях (комплексах): народнохо­зяйственного комплекса страны, комплекса экономического района, крупных ТПК и промышленных узлов (Подобная точка зрения присутствует в работе Семушкина А.Т. [2, с.36]). Экономи­ческий район мог включать несколько ТПК, которые в свою очередь, как правило, состоят из ряда промыш­ленных узлов.

Пространственное размещение большинства ТПК, определяло социально-экономиче­скую необходимость формирования комплекса, как части терри­ториально-производственной и административной системы со­ответствующих краев и областей. При этом территориальная удаленность большинства территориально-промышленных комплексов от центров отраслевого управления требовала высокой степени орга­низационно-хозяйственной самостоятельности системы управле­ния. По нашему мнению, данный факт был «первой ласточкой» будущих сбоев. Двойное подчинение мешало нормальной работе ТПК. Выделились и другие проблемы (согласимся здесь с Н.Н. Некрасовым и А.А. Адамеску [3, с.19-20]), тормозившие работу территориально-промышленных комплексов – это нарушение сроков сооружения взаимосвязанных производственных объектов и в результате – несинхрон­ность ввода их в эксплуатацию, порождающая внутрикомплексные диспропорции; недостаточная разработанность методики распреде­ления капиталовложений между ведомствами, особенно при значительном временном разрыве в создании основных объектов, отсутствие должной ответственности минис­терств и ведомств за выполнение обязательств по финанси­рованию строительства объектов инфраструктуры; отставание в развитии элементов инфраструктуры; увеличение общих затрат из-за временных сооруже­ний; недостаточно четкий круг прав и обязанностей гене­рального застройщика ТПК. В совокупности с общей неэффективностью командно-административной системы данные факторы явились пусть и незначительной причиной ломки политического строя.

Несмотря на это, опыт, накопленный советской системой в вопросах концентрации и специализации производства, колоссален. И наша задача сегодня, в условиях кризиса экономики, по возможности полно его использовать.

Принципы создания экологически чистых и комплексных малоотходных технологий:

* все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы, и теряется сырье;

* единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям;

* технологические процессы должны быть непрерывными, что позволяет наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

* при разработке нового оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов с минимальным выходом вредных веществ;

* выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы и снизит тепловую нагрузку на окружающую среду.

Организация малоотходных и ресурсосберегающих технологий развивается по многим направлениям, которые имеют свои специфические особенности в каждой промышленной отрасли. Мы рассмотрим только некоторые из них: во-первых, совмещение различных видов производств, во-вторых, максимальное использование сырья.

Совмещение производств. Например, щелочь (NaOH) получают электролизом поваренной соли (NaCl), но при этом вторым (побочным) продуктом химической реакции является хлор (С1), Чтобы не производить выбросы хлора в атмосферу, целесообразно его использовать в качестве сырья в другом технологическом процессе. Поэтому производство каустика часто совмещают с производством хлорорганических соединений, например, с производством хлоропренового каучука. Таким образом, создается производственная цепь по принципу пищевой.

Максимальное использование сырья. Проблема максимального использования сырья в разных отраслях промышленности решается по-своему, Например, горнодобывающая промышленность должна быть ориентирована на комплексное извлечение полезных ископаемых из руд. В химической промышленности выход основного продукта реакции невысок (от 5 до 50%).

Чтобы в результате химического процесса можно было выделить максимальное количество основного продукта, целесообразно применять различные методы разделения смесей (экстракция, ректификация и т. д.). Эти методы используются для выделения максимального количества продуктов химической реакции.

Таким образом, создание малоотходных и ресурсосберегающих технологий происходит различными путями, но оно должно способствовать минимизации производственно-хозяйственной нагрузки на окружающую природную среду.