Лекция № 3. Охрана атмосферного воздуха.

3.1. Состав атмосферы.

Земля окружена атмосферой, состоящей из миллионов мельчайших частичек,. которые разбивают на миллионы мелких лучей потоки света, идущие от Солнца. Атмосфера играет такую же роль как стекло в парнике. Она легко пропускает солнечные лучи, нагревая земную поверхность, и почти полностью задерживает тепло, идущее от земли в мировое пространство. Естественный атмосферный воздух имеет следующий газовый состав (азот – 78,8%, кислород –20,95 %, аргон –0,93%, углерод – 0,03% и др. – 0,01%), и кроме того, в воздухе содержится во взвешенном состоянии частицы пыли и водяные пары. приведенный газовый состав имеют нижние слои атмосферы, а выше 1000 км атмосфера состоит в основном из гелия, а выше 2000 км водорода. Самый нижний, прилегающий к Земле слой атмосферы называется тропосферой, она содержит около 84% атмосферного воздуха и в ней происходят все метеорологические процессы: образование облаков и туманов, ветров и ураганов, выпадение дождя и снега. Выше тропосферы до высоты 55 км, простирается стратосфера, в ней на высоте 25-30 км имеется озоновый слой. Значение озона очень велико для всего живого на Земле. Он защищает организмы от жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Если озон сконцентрировать в слой при нормальном атмосферном давлении, то толщина его составит около 3 мм.

На высоте 55-75 км находится мезосфера, где преобладает вертикальное движение воздуха и температура снова падает.

Выше 80 км находится ионосфеера, примерно до высоты 1000-1200 км. Здесь воздух разряжен, и, несмотря на высокие скорости молекул, они не нагревают предметы, попадающие туда.

Самое верхнее покрывало Земли состоит из протонов и называется протоносферой. Высота протоносферы считается от 1200-1500 км.

Атмосферный воздух относится к неисчерпаемым природным ресурсам, и общая масса его определяется в 500 триллионов тонн, из них кислорода 105 триллионов тонн. Ежегодное потребление кислорода составляет 10 млрд. тонн. В процентном отношении это величина равна –0,01 %.

3.2. Источники загрязнения атмосферного воздуха.

Чистота атмосферного воздуха является важным условием нормальной жизнедеятельности человека и остальных организмов.

Загрязнение атмосферного воздуха может быть естественным (природным) и антропогенным.

Естественное загрязнение пылью, водяными парами и др. происходит в результате природных явлений, таких как извержение вулканов, испарение морской воды, выветривание горных пород, выдувание почвы, лесные и стенные пожары и т.д.

К антропогенным источникам загрязнения относятся промышленные и транспортные предприятия, сельскохозяйственные и строительные организации, коммунально – бытовые объекты. Из промышленных отраслей основными загрязнителями воздуха являются тепловые электростанции, черная и цветная металлургия, а также нефтепереработка.

Автомобильный транспорт в мировом балансе загрязнителей занимает особое место. Ежегодно автомашины выбрасывают в атмосферу около 280 млн. тонн окиси углерода, 56 млн. тонн углеводородов, 28 млн. тонн окислов азота.

Строительное производство загрязняет атмосферный слой пылью при снятии верхнего слоя почвы, при земляных, штукатурных и малярных работах, кладке стен и т.д.

Сельское хозяйство особенно за последние 30-40 лет широко использует пестициды для защиты растений и минеральные удобрения для повышения плодородия почвы.

Коммунально – бытовое хозяйство, особенно при использовании открытого огня, печного отопления, несвоевременной уборке мусора, неупорядоченности мест свалок, также становится источником загрязнения атмосферы и почвы.

 

3.3. Организационные меры по охране воздуха.

Рассмотрение основных источников загрязнения воздуха и вредного воздействия загрязнителей на живые организмы показало, что проблема чистого воздуха приобретает особо актуальное значение.

Воздух считается чистым, когда содержание пыли не превышает 0,2 мг/м³.

При осуществлении мер по охране атмосферного воздуха необходимо учесть, что:

- воздух исключительно важен для всего живого на Земле;

- воздух очень чувствителен к антропогенным воздействиям;

- воздух обладает огромной подвижностью воздушной массы, с которой могут переноситься на большие расстояния вредные примеси.

Атмосферный воздух не имеет государственных границ, загрязненная воздушная масса все время перемещается. Скорость воздуха в горизонтальном направлении в верхних слоях достигает 100-150 км/ч, поэтому загрязнения распространяются на большие расстояния.

К числу организационных мер по обеспечению охраны атмосферного воздуха следует отнести разработку и практическое осуществление нормативов предельно допустимых концентраций, принципы зонирования территории, регулирование движения автомашин, замену устаревших технологий и упорядочение применения ядохимикатов и минеральных удобрений в сельском хозяйстве и др.

Начиная в 1951 года, в Казахстане введены нормативы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных выбросов по 446 химическим веществам и 33 их комбинациям. Наши ПДК более жесткие, чем в государствах дальнего зарубежья. Так, санитарными нормами (СН) 245-71 СН 245-81 установлены два вида ПДК: максимально разовая и среднесуточная.

Максимально разовая ПДК учитывает массовые выбросы вредных веществ залпом, в разовом порядке вследствие особенностей технологии или аварийных ситуаций. После таких выбросов в течение 20 минут человек не должен чувствовать запах, световое и другое ощущение, отличное от обычного.

Среднесуточная ПДК учитывает как пиковые, так и наименьшие концентрации атмосферных явлений, которые имеют место в течение суток. Она является среднеарифметической величиной из всех проб, отобранных в разных местах в течение суток.

При размещении промышленных предприятий, являющихся источниками загрязнения атмосферы, осуществляются принципы зонирования. Все предприятия по вредности выбросов делятся на 5 классов, соответственно устанавливаются разрывы от жилого массива – санитарно – защитные зоны.

В целях уменьшения вредных действий выхлопных газов организуется движение автомобилей, особенно грузовых по обходной, кольцевой дороге, переводят их на газобаллонное топливо, устанавливают катализаторы для улавливания и очистки выхлопных газов, вводится одностороннее движение, до минимума сокращают остановки машин у светофоров.

В сельском хозяйстве важной задачей является создание малотоксичных пестицидов и минеральных удобрений, способных оказывать избирательное действие только на вредных насекомых и сорняки. При этом желательно, чтобы они быстро разлагались во внешней среде.

Химические средства защиты растений можно заменить биологическими. Путем использования различных биопрепаратов возбуждают заболевания вредителей растений (бактерий, вирусов, грибков и др.) используют против них естественных врагов.

Должна быть проведена очень большая работа по замене устаревших технологий на более прогрессивные, экологически чистые, по внедрению безотходного и малоотходного производства, кооперирования предприятий различных отраслей.

Предприятия будущего должны комплексно использовать сырье и работать практически без отходов.

 

3.4.Правовая охрана атмосферного воздуха.

В РК действует Закон ''Об охране атмосферного воздуха'', принятый в 1981 г. Закон регулирует общественные отношения в охране атмосферного воздуха в целях сохранения в чистоте и улучшения его состояния, предотвращения и снижение химических, физических, биологических и иных воздействий на атмосферу, вызывающих неблагоприятные последствия для населения, народного хозяйства, растительного и животного мира, а также укрепления законности в охране атмосферного воздуха.

Кабинет Министров РК определяет общие мероприятия и основные положения в области охраны воздуха, утверждает нормативы ПДК загрязняющих веществ в воздухе, устанавливает единый порядок учета для государства и осуществляет государственный контроль за охраной атмосферного воздуха.

При новом размещении и развитии городов и других населенных пунктов учитывается состояние атмосферного воздуха, прогноз его изменения и меры по охране воздуха от вредных выбросов.

Законом установлена уголовная и административная ответственность за превышение установленных нормативов предельно допустимых выбросов, за выброс в атмосферу без разрешения, за нарушение правил эксплуатации, не использования имеющихся установок и аппаратуры для очистка выбросов, за ввод новых объектов, хранения и применения ядохимикатов и минеральных удобрений с нарушением установленных правил. В каждом случае нарушения причиненный ущерб подлежит возмещению.

В развитие Закона об охране атмосферного воздуха Кабинет министров РК, министерства и ведомства принимают постановления, утверждают инструкции и правила по обеспечению надлежащей охраны атмосферного воздуха.

В каждом городе необходимо иметь комплексные схемы охраны воздушного бассейна, в которых следует предусматривать:

· Оптимальное размещение предприятий с учетом ландшафтно-климатических условий во времени, переход на нормирование выбросов на самом предприятии, организации системы контроля за выбросами;

· Улучшение использования газоочистных и пылеулавливающих установок, создание резерва качественного топлива и сырья для использования в аварийных, трудных метеорологических условиях, поскольку они меньше выделяют вредности;

· Меры по предупреждению, снижению и устранению вредного влияния на здоровье человека и биологические объекты электрических и магнитных полей, излучений, звуковых колебаний и т.п.;

Действует единая отчетность о выполнении мероприятий по охране воздушного бассейна, где указывается количества выброшенных в атмосферу вредных веществ, выполнение плане очистки и соответствие состояния воздуха к установленным предельно допустимым нормам.

Учитывая глобальное значение охраны атмосферного воздуха, за страны Европы, США и Канады в 1979 году подписали в Женеве Конвенцию о контроле за трансграничными загрязнениями атмосферы на больших расстояниях.

 В рамках этой конвенции создана разветвленная сеть мониторинга (наблюдения) по установлению фактической загрязненности воздуха и перемещения его по воздушным территориям государств.

Охрана атмосферного воздуха ныне превратилась в актуальную международную проблему, и такой контроль отвечает интересам всего человечества.

 

 

 

Лекция № 4. МЕНЕДЖМЕНТ И ОХРАНА ВОДНЫХ РЕСУРСОВ.

4.1. Общая характеристика водных ресурсов.

Водная оболочка земного шара—океаны, моря, реки, озера— называется гидросферой Она покрывает 70,8% земной поверхно­сти. Объем гидросферы достигает 1370,3 млн км³, что составляет 1/800 общего объема планеты 96,5% гидросферы сосредоточено в океанах и морях, 1,74% —в полярных и горных ледниках и лишь 0,45% —в пресных водах—реках, болотах и озерах

Под воздействием солнечного тепла вода в природе совершает непрерывный круговорот. Водяной пар, который легче воздуха, поднимается в верхний слой атмосферы, конденсируется в мель­чайшие капельки, образующие облака из них вода возвращается на поверхность земли в виде осадков—дождя, снега Выпадаю­щая на поверхность земного шара вода частично поступает непо­средственно в природные водоемы, частично собирается в верхнем слое почвы, образуя поверхностные и грунтовые воды

Одним из направлений решения водных проблем является привлечение на цели водоснабжения малоиспользуемых в настоя­щее время водных ресурсов опресненных вод Мирового океана, подземных вод и вод ледников.

В настоящее время доля опресненных вод в общем, объеме водоснабжения мира невелика—0,05%, что объясняется высокой стоимостью и значительной энергоемкостью технологических про­цессов опреснения. Даже в США, где число опреснительных уста­новок увеличилось с 1955 г в 30 раз, опресненные воды состав­ляют лишь 7% водопотребления.

В Казахстане в 1963 г вступил в строи первый опытно-промышлен­ный опреснитель в г. Актау (Шевченко). Из-за высокой стоимости опреснение используются лишь там, где совершенно отсутствуют или чрезвычайно труд­нодоступны ресурсы поверхностных или подземных пресных вод, а их транспортировка оказывается дороже по сравнению с опреснением воды повышенной минерализации непосредственно на месте. В перспективе опреснение воды будет осуществляться в едином техническом комплексе с извлечением из нее полезных компонент: хлористого натрия, магния, калия, серы, бора, брома, йода, стронция, цветных и редких металлов, что повысит эконо­мическую эффективность опреснительных установок.

Важный резерв водоснабжения—подземные воды. Наиболь­шую ценность для общества представляют пресные подземные во­ды, составляющие 24% от объема пресной части гидросферы. Ре­зервом в обеспечении водой могут служить также солоноватые и соленые подземные воды при использовании их в смеси с пресны­ми или после их искусственного опреснения.

К факторам, лимитирующим подземный водозабор, относятся:

1) неравномерность их распределения по территории земли;

2) трудности в переработке соленых подземных вод;

3) быстро снижающиеся темпы естественного возобновления с увеличением глубины залегания водоносных пластов.

Утилизация воды, находящейся в твердой фазе (льды, ледни­ковые покровы), предполагается, во-первых, путем увеличения водоотдачи горных ледников, во-вторых, с помощью транспорти­ровки льда из полярных районов. Однако оба эти способа практически

труднореализуемы и еще не изучены экологические послед­ствия их осуществления.

Таким образом, на современном этапе развития возможности привлечения дополнительных объемов водных ресурсов ограни­чены.

Следует указать и на неравномерность распределения водных ресурсов по территории земного шара.

Наиболее высокая обеспеченность ресурсами речного и подземного стоков приходится на экваториальный пояс Южной Америки и Африки. В Европе и Азии, где проживает 70% населения мира, сосредоточено лишь 39% речных вод. Крупнейшими реками мира являются Амазонка (годовой сток 3780 км³), Конго (1200 км³), Миссисипи (600 км³), Замбери (599 км³), Янцзы (639 км³), Иравади (410 км³), Меконг (379 км³), Брахмапутра (252 км³). В За­падной Европе среднегодовой поверхностный сток составляет 400 км³, в том числе около 200 км³ в Дунае, 79 км³ на Рейне, 57 км³ на Роне. Крупнейшими озерами мира являются Великие американские озёра (общая площадь - 245 тыс. км³), Виктория (68 тыс. км³), Танганьика (34 тыс. км³), Ньяса (30,8 тыс. км³). В Великих американских озерах содержится 23 тыс. км³ воды, столько же, сколько в Байкале.

Для характеристики размещения гидроресурсов рассчитывает­ся объем полного речного стока на единицу территории (1 км³) и населения. На 1 млн. жителей СССР приходится 5,2 км³ суммар­ного устойчивого стока (включая зарегулированный водохранили­щами) против 4 км³ для всего земного шара; 19 км³ полного реч­ного стока против 13 км³; 4,1 устойчивого подземного стока про­тив 3,3 км³.

Средняя водообеспеченность на 1 км² составляет в СНГ 212 тыс. м³, а на земном шаре—278 тыс. м³.

 Основными способами управления водными ресурсами являются создание водохранилищ и территориальная переброска стока.

4.2. Источники загрязнения.

Гидросфера Земли имеет большое значение в процессах обмена с атмосферой кислородом и углекислым газом. Океаны и моря оказывают смягчающее, регулирующее воздействие па температу­ру воздуха, накапливая тепло летом и отдавая его атмосфере зи­мой. В океане происходят циркуляция и перемешивание теплых и холодных вод. Биомасса растительности океанов и морей во мно­го раз меньше, чем суши, но биомасса животных по крайней мере на порядок больше. Океаны и моря поглощают углекислый газ.

Гидросфера является важным источником продовольствия для людей и других обитателей суши. Улов рыбы, составлявший в на­чале нынешнего века 3 млн. т в год, в настоящее время доходит до 80 млн. т. Этот рост связан с прогрессом техники, широким при­менением специальных судов—траулеров, сейнеров с гидроаку­стическими приборами для обнаружения скоплений рыб, аппаратурой для воздействия на нее светом, электрическим током. Появились рыбонасосы, нейлоновые сети, траловый лов, замора­живание и консервирование рыбы на борту. В результате усилен­ного улова состав его ухудшился, снизился удельный вес сельди, Сардин, лососевых, трески, камбалы, палтуса и повысилась доля тунцов, макрели, морских окуней и лещей. При значительных вло­жениях реально можно довести уловы морепродуктов до 100— 130 млн. т. В эти цифры входит, например, криль—мелкие рачки, запасы которых огромны в южных морях. В криле содержится белок, этих рачков можно использовать и для продовольствия и для иных целей. Большое количество вылавливаемой рыбы идет Не в пищу, а на корм скоту или перерабатывается в удобрения. За ряд лет, особенно послевоенных, истреблена значительная часть китов, а некоторые их виды находятся на грани полного уничто­жения. По международной договоренности дальнейший вылов китов ограничен.

Уничтожение обитателей океанов и морей вследствие неразум­ного их вылова ставит вопрос о целесообразности перехода от экстенсивного рыбного промысла к искусственному разведению рыбы. В этом отношении можно напомнить переход от охоты и сбора плодов и кореньев на более ранних стадиях развития обще­ства к разведению животных и растений.

Океаны и моря сильно загрязнены Основной загрязнитель— нефть, которая попадает в моря со сливными и балластовыми во­дами танкеров. Большое количество нефти попадает в океан в ре­зультате аварий при ее добыче и перевозке, что ведет к тяжелым последствиям, губит рыбу и птиц, надолго прекращает пользова­ние пляжами. В результате загрязнения воды в вылавливаемой морской рыбе обнаруживают следы ртути, кобальта, меди, фос­фора, радиоактивные отходы. Исследователь моря Ив Кусто счи­тает, что за 20 лет жизнь под водой сократилась на 40%. Тур Хейердал отмечал в свое время, что при плавании по океану по направлениям судоходства нетрудно видеть, насколько загрязнена поверхность отбросами из проходящих судов. Загрязнение Среди­земного моря ухудшило состояние морских курортов Лазурного берега Франции, побережья Италии. Все более загрязняется Се­верное море, не так давно изобиловавшее рыбой

Во время второй мировой войны в Северном и Балтийском морях было потоплено в ходе военных действий немало судов с запасами отравляющих и взрывчатых веществ на борту. Это угро­жает ныне весьма серьезными последствиями, если эти вещества вырвутся из проржавевших вместилищ наружу. Необходимы международные соглашения, направленные на очистку воды, за­щиту океанов, морей и рек от загрязнения.

4.3. Меры по охране и экономному расходованию водных ресурсов.

Серьезные меры предпринимаются для предотвращения расту­щего загрязнения водных объектов сточными водами. Сточные во­ды - это воды, отводимые после использования в бытовой и про­изводственной деятельности человека. По своей природе загряз­нения делятся на минеральные, органические, бактериологические и биологические Критерием вредности сточных вод считаются характер и степень ограничения водопользования. Качество при­родных вод в Казахстане нормируется в местах водопользования. Раз­работанные нормативные показатели - предельно допустимые концентрации содержания вредных веществ в воде водных объек­тов различного назначения - относятся к составу воды в водо­емах, а не к составу сточных вод. В соответствии с Положением о государственном учете вод и их использовании (1975 г) первич­ный учет сбрасываемых в водные объекты сточных вод ведут са­ми водопользователи. Этот контроль осуществляется большинст­вом водопользователей неудовлетворительно. Об этом свидетель­ствует тот факт, что только 20% сбрасываемых сточных вод конт­ролируется гидротехническим оборудованием, а остальное коли­чество - косвенными методами.

В настоящее время осуществляется переход на систему нор­мативов предельно допустимых выбросов (ПДВ). Значения ПДВ определяются для каждого конкретного источника выбросов с та­ким расчетом, чтобы совокупные выбросы от всех источников в регионе не превышали норматива ПДК. Использование нормати­вов ПДВ облегчит планирование и контроль природоохранной деятельности, повысит ответственность предприятии за соблюде­ние природоохранных требований, устранит конфликтные ситуа­ции.

Из общего количества сточных вод 69% является условна чистыми, 18%—загрязненными и 13%—нормативно-очищенными. Строгие критерии для деления промышленных сточных вод на нормативно-очищенные, загрязненные и условно-чистые отсутст­вуют. Неочищенные сточные воды нуждаются в многократном раз­бавлении их чистой водой. Особенно загрязняющими являются производства нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной и химической промышленности. Нормативно-очищенные воды тоже содержат загрязнения, и для их разбавления требуется на каждый 1 м³ до 6—12 м³ свежей воды.

Очистка сточных вод осуществляется механическими, физико-химическими и биологическими методами.

Наиболее дешевая — механическая очистка — применяется для выделения взвесей. Основными формами очистки являются процеживание, отстаивание, фильтрование. Методы механической очист­ки применяются во всех отраслях народного хозяйства в качестве предварительного этапа. Этот способ очистки является основным в металлургии, горнорудной и горно-химической промышленно­сти. Дальнейшая интенсификация механической очистки связана с применением новой техники отстаивания (многоярусных отстой­ников) и высокоэффективных фильтрующих Материалов.

Химическая очистка применяется для выделения из сточных вод растворимых неорганических примесей. При обработке сточ­ных вод реагентами происходит их нейтрализация, выделение растворенных соединений, обесцвечивание и обеззараживание сто­ков. Химические методы позволяют очищать сточные воды со зна­чительными колебаниями в них концентраций загрязняющих ве­ществ. Определенным недостатком является накопление в процес­се очистки значительного количества осадков.

Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелко дисперсионных частиц, коллоидных приме­сей, растворенных соединений. Это высокопроизводительный спо­соб очистки, отличающийся, однако, высокой стоимостью.

Биологические Методы применяются для очистки от растворен­ных органических соединений. Метод основан на способности мик­роорганизмов разлагать растворенные органические соединения. Биологическая очистка осуществляется как в очистных сооруже­ниях, так и в естественных условиях. Аэронная очистка, т. е. очи­стка с применением кислорода,—окончательный этап очистки для стоков с органическими загрязнителями. К недостаткам следует отнести способность активного ила «вспухать» при перегрузке очистных сооружений и выносить в водоемы после очистки соеди­нения азота и фтора. В табл. 3 приводится эффективность различ­ных методов очистки.

В настоящее время из общего количества сточных вод механи­ческой очистки подвергается 68% всех стоков, физико-химиче­ской—3, биологической—29%. Для повышения качества очищае­мых стоков предполагается в перспективе повысить долю биоло­гических методов до 80 %.

В отдельных отраслях промышленности, например в целлюлозно-бумажной и нефтехимической, затраты на очистку достигают 25% всех производственных затрат. Однако с повышением степени очистки до 98—99% стоимость очистных сооружений увеличи­вается в несколько раз. В настоящее время себестоимость очистки составляет в среднем 7,5 к./м³.

Мероприятия по борьбе с загрязнением водоемов наряду со строительством очистных сооружений связаны с совершенствова­нием технологических процессов, при которых можно частично или полностью исключить сброс загрязненных стоков. Перспективным является использование пригодных по своему составу сточных вод для орошения в сельском хозяйстве.

Увеличение ассигнований на охрану водных ресурсов реализо­валось в более быстром наращивании мощностей очистных соору­жений по сравнению с объемом стоков, нуждающихся в очистке. На показатели работы водо-охранных комплексов влияют объемы государственных капитальных вложений, выделенных на эти цели, качество строительства и эксплуатации этих комплексов, а также уровень проектного решения. Следует отметить, что подрядные организации строительных министерств систематически не выпол­няют плановые задания, не обеспечивают своевременный ввод в действие очистных сооружений, допускают низкое качество строи­тельно-монтажных работ, отступления от проектов, нарушения строительных норм и правил.

Важным фактором повышения эффективности водо-охранной деятельности является улучшение использования очистных соору­жений непосредственно на предприятиях, что возможно за счет сокращения сроков освоения очистных сооружений, более полного их использования, строгого соблюдения технологии очистки.

Основным рыночным, методом регулирования природоохранной деятельности является плата за загрязнение.

Выделяются два вида платы за единицу выбросов и плата за пользование общественными очистными сооружениями. Уровень платы в первом случае определяется желаемым качеством среды. Механизм подобной платы автоматически обеспечивает оптималь­ное распределение ресурсов. Плата за использование очистных сооружений включает основную плату за сброс нормативных сточ­ных вод, дополнительную плату за сверхнормативный сброс, пла­ту за транспортировку воды и плату за обслуживание водной инспекцией.

Для оценки загрязнения речных вод используется показатель условного загрязнения.

Размер платы зависит от возраста очистных сооружений, спо­собности водоемов к самоочищению, а также состава стоков.

Механизм плат наиболее эффективен в условиях чистой конку­ренции, когда каждая фирма стремится минимизировать затраты на единицу выпуска. В условиях монополий фирмы могут не ста­вить себе такой цели, поэтому в монополизированных отраслях получают преимущества методы прямого административного регу­лирования.

123456

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: