Характеристика экологического риска

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Основные термины и понятия: техногенные системы, экологическая безопасность, экологическая угроза, экологический риск

Техногенная система - технические системы, созданные целенаправленной технической деятельностью человека для взаимодействия с природными компонентами.

Экологическая безопасность - состояние или свойство объекта, при котором отсутствует недопустимый риск.

Экологическая угроза - непосредственная опасность нарушения устойчивость и надежности экосистем в результате человеческой деятельности и естественных катастроф, что может привести к необратимым изменениям окружающей природной среды.

Экологическая опасность - негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи.

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.

Риск - количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной деятельностью человека, то есть отношение числа неблагоприятных проявлений опасностей к их возможному числу за определенный промежуток времени

2. Классификация рисков по разным критериям. Характеристика экологического риска

Классификация рисков.

По источнику возникновения:

1. Природные; 2. Техногенные; 3. Социальные; 4. Экономические; 5. Политические.

По объекту воздействия:

1. Индивидуальные; 2. Социальные; 3. Технические; 4. Хозяйственные; 5. Экологические; 6. Стратегические.

По величине с учетом составляющих: А. Частота возникновения: 1. >1; 2. 10^-2 - 1; 3. 10^-4 - 10^-2; 4. 10^-6 - 10^-4; 5. < 10^-6 событий в год. Б. 1. Малосущественный. 2. Существенный. 3. Тяжелый. 4. Катастрофический.

По уровню воздействия:

1. Пренебрежимый - риск уровень воздействия, которого на объект уязвимости существенно мал. 2. Приемлемый - риск, уровень которого, безусловно оправдан с социальных, экономических, экономических точек зрения, при этом рекомендуются меры по его снижению и контролю .

3. Чрезмерный - риск, уровень которого превышает предельно допустимую величину риска и деятельность с указанным уровнем риска не допускается.

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.

Показатели экологического риска указывает на объект защиты.

3. Различные подходы к оценке экологического риска

Оценка риска - это научный анализ его происхождения, включая его выявление и определение степени опасности в конкретной ситуации.

К экопоказателям ущерба: разрушение биоты, ухудшение качества ОС, ^ вероятности возникновения заболеваний, отчуждение земель, гибель лесов и рек и др.

Развитие теории риска привело к последовательным формированием принципов.

1. «нулевого риска», уверенность, в том что риск не будет нанесен.

2. последовательного приближения к абсолютной безопасности.

3. минимального риск в соответствии с которым уровень опасности устанавливается настолько низким, насколько это реально достижимо, исходя из оправданности любых затрат на защиту человека.

4. Опасные природные явления, их сочетание с техногенными факторами

Опасное природное явление - гидрометеорологическое или геофизическое явление, которое по интенсивности развития, продолжительности или моменту возникновения может представлять угрозу жизни или здоровью граждан, а также может наносить значительный материальный ущерб.

Опасные природные явления классифицируются: по происхождению; по характеру воздействия; по продолжительности (времени действия); по регулярности действия; по масштабам распространения; по группам, типам и видам.

По происхождению природные явления разделяются на:

- Геолого-геоморфологические.

- Климатические (связанные с ними гидрологические).

- Биогеохимические.

- Биологические.

- Космические.

1. К геолого-геоморфологическим опасным природным явлениям относятся: землетрясения, цунами, вулканические извержения, обвалы, камнепады, оползни, сели, водоснежные потоки, лавины, обрушения и подвижки ледников, эрозия почв, переформирование русел рек, оползание грунта (снега) на склонах, просадки при плывунах на карсте.

2. Климатические и гидрологические опасные явления - это ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, наводнения, грозы, градобития, морские штормы, экстремальные температуры воздуха, ливни, снегопады, метели, гололед, изморозь, обледенение, наледи на склонах, мерзлотные деформации грунта, термокарст, термоэрозия, подтопление, изменение уровня грунтовых вод, абразия берегов морей и водохранилищ, ледовые явления на реках, засухи, суховеи, пыльные бури, засоление почв, резкие скачки атмосферного давления, температуры и влажности.

3. Биогеохимические опасные явления - это выбросы опасных газов из водоемов (озер, болот) и др.

4. Опасные природные явления, имеющие биологическую природу, - это массовое размножение сельскохозяйственных вредителей, болезни растений и домашних животных, эпидемии среди животных и людей, нападения на территории и акватории привнесенных видов, нападения кровососущих, хищных и ядовитых животных, биопомехи транспорту, управляющим и распределяющим системам.

5. Космические. Солнечная активность и космическая погода. Изменения в солнечной атмосфере, включая вспышки и выбросы заряженных частиц из солнечной короны и их взаимодействие с магнитосферой и верхними слоями атмосферы Земли создают опасности и приводят к ЧС на Земле.

Так, например, в 1989 году имела место самая сильная за последние сто лет магнитная буря. Она оказалась в 10-12 раз мощнее обычной средней. В провинции Квебек (Канада) и штате Нью-Джерси (США) магнитная буря привела к отключению систем энергоснабжения и нанесла убыток более 1 млрд. долларов.

По характеру воздействия опасные природные процессы подразделяются на:

- оказывающие преимущественно разрушительное действие (ураганы, тайфуны, смерчи, землетрясения, нашествие насекомых и т.д.);

- оказывающие преимущественно парализующее (останавливающее) действие для движения транспорта (снегопад, ливень с затоплением, гололед, туман);

- оказывающие истощающее воздействие (снижают урожай, плодородие почв, запас воды и других природных ресурсов);

- стихийные бедствия, способные вызывать техногенные аварии (природно-техногенные катастрофы) (молнии, гололед, обледенение, биохимическая коррозия).

Некоторые явления могут быть многоплановые, например: наводнение может быть разрушительным для города, парализующим - для затопления дорог и истощающим - для урожая.

По продолжительности (времени действия) действия различают:

- мгновенные (секунды, минуты) - импактные, землетрясения;

- кратковременные (часы, дни) - шквалы, атмосферные явления, паводки;

- долговременные (месяцы, годы) - вулканы, проблемы озоновых дыр;

- вековые (десятки, сотни лет) - климатические циклы, современное потепление климата

К экстремальным природным явлениям относятся: падение метеоритов, ураганы, тайфуны, смерчи, шквалы, землетрясения, наводнения, цунами, извержения вулканов, обвалы, камнепады, оползни, сели, водоснежные потоки, лавины.

К неблагоприятным природным явлениям относятся сильные морозы, засухи, эрозия почв и др.

Опасные природные явления можно классифицировать по регулярности действия во времени, в пространстве и по силе.

По регулярности действия во времени опасные природные явления можно разделить на:

- регулярно (периодически) действующие. Например, наводнения происходят практически в одни и те же сроки, а их сила может быть заблаговременно предсказана. Поэтому степень приспособленности к ним населения достаточно высокая;

- нерегулярно действующие, т. е. возникающие в случайный момент времени. Время наступления таких экстремальных природных явлений (например, землетрясений), как правило, заблаговременно не предсказывается, и потому они являются чрезвычайно опасными.

Ряд опасных природных явлений происходит в определенные сезоны (например, тропические циклоны -- летом), но в пределах сезона возникают в случайный момент времени, предсказать который не всегда удается.

5. Вклад теплоэнергетики в загрязнение окружающей среды

Теплоэнергетика -- отрасль теплотехники, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и через неё в электрическую. Основу современной энергетики составляют тепловые электростанции (ТЭС), использующие для этого химическую энергию органического топлива. Теплоэнергетика в мировом масштабе преобладает среди традиционных видов, на базе нефти вырабатывается 39 % всей электроэнергии мира, на базе угля -- 27 %,газа -- 24 %, то есть всего 90 % от общей выработки всех электростанций мира.

В настоящее время наиболее перспективным признано производство электроэнергии совместно с производством тепла. Такой единый цикл может быть в 4--10 раз эффективней, чем традиционные способы получения электроэнергии на ТЭЦ.

Тепловые электростанции России ежегодно выбрасывают в атмосферу 17 млн. т вредных веществ, или четвертую часть их общего поступления в воздушный бассейн страны от стационарных источников. При этом11 млн. т приходится на разнообразные соединения, представляющие особую опасность для здоровья населения и окружающей человека среды. Сточные воды ТЭЦ и ливневые стоки с их территорий, загрязненные отходами технологических циклов энергоустановок и содержащие ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты, при сбросе в водоемы могут оказывать вредное влияние на качество воды, водные организмы. Это сказывается на видовом составе и численности водных организмов и бактерий и, в конечном счете, может привести к нарушениям процессов самоочищения водоемов от загрязнение и к ухудшению их санитарного состояния. Представляет опасность и так называемое тепловое загрязнение водоемов с многообразными нарушениями их эволюционно достигнутого баланса. Крупные ТЭС и АЭС сбрасывают 80-- 90 м³/с подогретой до 8--12 ^оС воды. Зона подогрева у крупных ТЭС занимает площадь в несколько десятков квадратных километров. Зимой в них образуются полыньи (в северных и средних широтах). Летом температура воды зависит от естественной температуры забираемой воды. Если в водоеме температура воды 20^оС, то в зоне подогрева она может достигнуть 28--32 ^оС. В зоне подогрева снижается прозрачность воды, увеличивается рН, скорость разложения легко окисляющихся веществ, скорость фотосинтеза в такой воде заметно понижается. Воздействие теплоэнергетических установок на окружающую среду зависит от вида сжигаемого топлива.

Твердое топливо. Уголь -- самое распространенное ископаемое топливо на нашей планете. ТЭС, работающие на твердом топливе, являются наиболее «грязными». Именно они интенсивно выбрасывают в атмосферу продукты сжигания угля и сланцев, содержащих до 50% негорючей массы и вредных примесей. Удельный вес ТЭС в энергобалансе страны составляет 70%. Они потребляют до 25% добываемого твердого топлива и сбрасывают в среду обитания человека более 15 млн. т золы, шлаков и газообразных веществ.

Существующие системы химической очистки дымовых газов от оксидов серы и азота требуют огромных капитальных затрат, эксплуатационных расходов, высокого потребления электроэнергии и металла. Например, оборудование тепловой электростанции установками по нейтрализации только оксидов азота в дымовых газах увеличивает проектную стоимость электростанций на 50% и более. Причем по мере углубления очистки газов затраты резко возрастают. Подземная газификация (превращения угля под землей в «чистое» топливо -- содержащее оксид углерода, водорода и метан) позволяет принципиально решить топливно-экологические проблемы. Получаемый в процессе газификации синтез-газ -- экологически «чистое» топливо: при его сжигании практически не синтезируются канцерогенные вещества и сажа. Отсутствуют в продуктах сжигания оксиды серы, зола и пыль, тяжелые металлы и радионуклиды, а концентрация оксидов азота значительно ниже, чем при прямом сжигании углей. При подземной газификации сохраняются сельскохозяйственные земли, обычно занимаемые разрезами, шахтами, терриконами пустой породы и золы, повышается коэффициент использования угольных пластов, снижается трудоемкость добычи топлива и степень риска для работающих.

Жидкое топливо. При сжигании жидких топлив (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух поступают: сернистый или серный ангидриды, оксиды азота, газообразные и твердые продукты неполного сгорания топлива, соединения ванадия, солей натрия, а также вещества, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо обладает более «гигиеничными» свойствами и полностью отпадает проблема золоотвалов.

Природный газ. Замена угля, сжигаемого в промышленных печах, газом повышает их производительность, КПД, снижает затраты на обслуживание, улучшает качество конечных продуктов (металла, строительных материалов и др.), резко улучшает экологическую обстановку, особенно крупных городов. По экологическим критериям природный газ является наиболее оптимальным топливом. В продуктах его сгорания отсутствуют зола, копоть и такие канцерогены, как бенз(а)пирен. Более 230 млн. человек в СНГ пользуются газом в быту. При сжигании природного газа единственным существенным загрязнением атмосферы являются оксиды азота. Однако выброс оксидов азота при сжигании на ТЭС природного газа в среднем на 20% ниже, чем при сжигании угля.

6. Гидроэнергетика - воздействие на окружающую среду

Гидроэнергетика -- область хозяйственно-экономической деятельности человека, совокупность больших естественных и искусственных подсистем, служащих для преобразования энергии водного потока в электрическую энергию.

Плюсы:

- нет выбросов оксидов углерода, углекислоты, оксидов азота, оксидов серы, пылевого загрязнения, загрязнения почвы

- используется возобновляемый ресурс

- производительность контролируется

- водохранилища могут использоваться для рекреации, отдыха, там чистая вода

Минусы:

- затопление больших участков суши, которые могли использоваться для жилья, сельского хозяйства, нарушение экосистем

- затопление в случае аварии

- проблемы с выбором места для строительства

- зависимость от погодных условий - засухи

- снижение уровня О2 в воде, гибель растений и рыбы

- нарушение нерестового цикла рыбы

- отсутствие новых мест для строительства

- изменение макроклимата

- эрозия почв

7. Экологические риски атомной энергетики

Ядерная энергетика (Атомная энергетика) -- это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Хотя в любой области энергетики первичным источником является ядерная энергия (например, энергия солнечных ядерных реакций в гидроэлектростанциях и электростанциях, работающих на органическом топливе, энергия радиоактивного распада в геотермальных электростанциях), к ядерной энергетике относится лишь использование управляемых реакций в ядерных реакторах.

Плюсы:

- низкая стоимость энергии

- стабильность

- нет выбросов

- рентабельность

- большие запасы разведанного топлива

Минусы:

- сложность утилизации отходов

- опасность аварий

- требует аккуратного обращения

- подбор места для строительства

- психологическая напряженность

- проблема ликвидации АЭС

- тепловое загрязнение. По мнению некоторых специалистов, атомные электростанции, «в расчете на единицу производимой электроэнергии», выделяют в окружающую среду больше тепла, чем сопоставимые по мощности ТЭС. В качестве примера можно привести проект строительства в бассейне Рейна нескольких атомных и теплоэлектростанций. Расчеты показали, что, в случае запуска всех запланированных объектов, температура в ряде рек поднялась бы до 45 °С, уничтожив в них всякую жизнь.

8. Нетрадиционные источники энергии - перспективы и проблемы

Большинство направлений нетрадиционной электроэнергетики основаны на вполне традиционных принципах, но первичной энергией в них служат либо источники локального значения, например ветряные, геотермальные, либо источники, находящиеся в стадии освоения, например топливные элементы или источники, которые могут найти применение в перспективе, например термоядерная энергетика. Характерными чертами нетрадиционной энергетики являются их экологическая чистота, чрезвычайно большие затраты на капитальное строительство (например для солнечной электростанции мощностью 1000 Мвт требуется покрыть весьма дорогостоящими зеркалами площадь около 4-х кмІ) и малая единичная мощность. Направления нетрадиционной энергетики:

- Малые гидроэлектростанции (мини и микроГЭС)

- Ветровая энергетика

- Геотермальная энергетика

- Солнечная энергетика

- Биоэнергетика (метан)

- Установки на топливных элементах (прямое превращение энергии топлива в электроэнергию, выделяется только водяной пар)

- Водородная энергетика

- Термоядерная энергетика.

Также можно выделить важное из-за своей массовости понятие -- малая энергетика, этот термин не является в настоящее время общепринятым, наряду с ним употребляются термины локальная энергетика, распределённая энергетика, автономная энергетика и др. Чаще всего так называют электростанции мощностью до 30 МВт с агрегатами единичной мощностью до 10 МВт. К ним можно отнести как экологичные виды энергетики, перечисленные выше, так и малые электростанции на органическом топливе, такие как дизельные электростанции (среди малых электростанций их подавляющее большинство, например в России -- примерно 96%), газопоршневые электростанции, газотурбинные установки малой мощности на дизельном и газовом топливе.

Альтернативная энергетика -- совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые распространены не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования и, как правило, низком риске причинения вреда окружающей среде.

Плюсы (перспективы):

- запасы нефти, угля и газа заканчиваются

- возобновляемые источники энергии

- возможно использование неисчерпаемых источников

- большая экологичность

Минусы (проблемы):

- может подойти для малонаселенных районов и неудобных для строиельства участков

- возможна нестабильность работы

- низкий выход энергии

- изменчивость во времени

- дополнительное загрязнение ос при производстве некоторых материалов (солнечные элементы)

9. Стойкие органические загрязнители. Характеристика. Источники. Пути воздействия на окружающую среду

экологический загрязнение природный теплоэнергетика

Стойкие органические загрязнители представляют собой органические вещества, которые: 1) обладают токсичными свойствами; 2) являются стойкими; 3) биологически аккумулируются; 4) предрасположены к трансграничному атмосферному переносу на большие расстояния и осаждению; 5) могут вызывать значительные негативные последствия для здоровья человека и окружающей среды как вблизи, так и вдали от их источников.

На международном уровне (в рамках ООН) основным правовым актом, устанавливающим нормы по охране окружающей среды и здоровья населения от воздействия СОЗ, является Стокгольмская конвенция о СОЗ, принятая 22 мая 2001 г. Она определила первые 12 химических веществ (так называемая «грязная дюжина»), которые вызывают особую озабоченность с точки зрения влияния на окружающую среду и здоровье человека: альдрин, хлордан, дильдрин, эндрин, гептахлор, гексахлорбензол, мирекс, токсафен, полихлорированные бифенилы (ПХБ), ДДТ, полихлорированные дибензо-п-диоксины и дибензофураны.В 2009 году к этим 12 веществам было добавлено еще 9 химических веществ: хлордекон, гексабромбифенил, альфа- и бета-гексахлорциклогексан, пентахлорбензол, линдан, окта- и пентабромированные дифениловые эфиры, перфтороктановый сульфонат (ПФОС), а в апреле 2011 г. в группу СОЗ было включено еще одно химическое вещество: эндосульфан.

10. Методы очистки сточных вод: механические, физико-химические

При очистке стоков 1 этап - механическая очистка, 2 этап - удаление растворенных соединений.

Очистка от взвешенных частиц:

- 15-20 мм - процеживание

- мин. примеси - пескование со скоростью потока 0,1-0,2 м/с

- мелкие взвеси - отстаивание

- тонкодисперсные - флотация (метод основан на различной смачиваемости частиц, пузырьки воздуха адсорбируются на поверхности извлекаемых частиц и выносят их на поверхность воды.)

Ионообменная очистка - состоит в том, что сточные воды поступают на катионитовые и анионитовые фильтры, загруженные соответствующими смолами. Компоненты переводятся в малодиссоциирующее состояние, фиксируются в твердой фазе ионитов, сепарируются.

Иониты:

- Природные - глинистые цеолиты

- Органические - гумусовые кислоты

- Синтетические - селикогели, ионообменные смолы.

Экстракция - метод извлечения вещества из раствора или сухой смеси с помощью подходящего растворителя (экстрагемнта). Для извлечения из смеси применяются растворители, не смешивающейся с этой смесью.

Механическая очистка воды (осветление) может осуществляется различными способами: в поле центробежных сил, отстаиванием, флотацией, фильтрованием, звуковым фильтрованием. Наибольшую применение находит процесс фильтрования через сетки, ткани, пористые материалы, фильтрующую среду. Обусловлено это низкой стоимостью оборудования и простотой эксплуатации.

11. Методы очистки сточных вод: химические, биологические

Химические методы:

1. Коагуляция - процесс укрупнения диспергированных частиц и их объединением в агрегаты под влиянием физических и химических процессов, протекающих в растворе или под влиянием коагулянтов. В качестве коагулянтов применимы соли Fe, Al. Соли Fe и Al легко гидролизуются (по катиону) в результате образуется гидроксид Fe или Al, в хлопьевидном состоянии. На хлопьях частицы оседают (седиментация).

Весь процесс состоит из стадии:

- Период скрытой коагуляции (введение коагулянта, его гидролиз с образованием мицелл, их агрегирование в золь, появление полисценции (голубое свечение).

- Начало хлопьеобразования. Построение цепочных структур Образование > числа мелких хлопьев и их агрегация (слипание)

- Период седиментации - т.е. оседание частиц.

2. Флокуляция - образование агрегатов из нескольких частиц, разделение прослойками среды. В результате образуются флоккулы, отличаются подвижностью частиц, относительно друг друга под действием небольших нагрузок. Процесс происходит под действием флокулянтов, которые представляют собой полимеры и классифицированы на группы:

- неионогенные (крахмал)

- анионные - содержат остатки от карбоксильных групп (кремневая кислота, лигносульфанаты);

- катионные - содержание протенировать группы NH₂ (полиэтиленамин)

- амфотерные (белки)

Использование флокулянтов позволяют снизить дозу коагулянтов и ускорить процесс осветления. Стадии флокуляции: Адсорбция, т.е. диффузия макромолекул к поверхности частицы и достижения равновесия. В начале происходит первичная адсорбция, те каждая молекула прикрепляется частью сегмента к 1 частице. Затем вторичная . свободные сегменты адсорбированные молекул закрепляются на других частях, объединенные их полимерными мостиками.

3. Очистка с помощью восстановления или окисления. ОВР используются для перевода токсичных соединений в менее токсичные с последующим удалением из воды. В качестве окислителей используют: хлор, озонирование, вода, пиролюзит, марганцовка.

Биохимические методы.

Использование живые организмы. Могут проходить в аэробных и анаэробных условиях.

С помощью аэробных организмов разделяют по типу емкости, в которых происходит окисление стоков. Емкостью могут быть и биопруды, биофильтры, поля фильтрации. В естественных условиях очистка сточных вод происходит на полях фильтрации и биопрудах.

Суть: минерализация органики.

Поля фильтрации - специальные участки отведенных для сброса загрязненных сточных вод заселенных почвенными аэробными бактериями.

Биопруды - водные объекты, в которых созданы благоприятные для жизни микроорганизмов условия (малая глубина, много водорослей).

Недостатки: зимой замерзают. Требуется большая площадь.

Поэтому биоочистку используют в искусственных сооружениях. Очистка в биофильтрах, имитирует очистку микроорганизмов на почве, а очистка аэротенках, аналогична очистке водоема.

Аэротенки - емкость глубиной до 5-6 с устройством нагнетания воздуха. Внутри живут колонии микроорганизмы - называют активный ил, он перерабатывает органику сточных вод.

Активный ил - простейшие, низшие ракообразные бактерии, актимицеты.

После аэротенков воду необходимо очистить от активного ила, происходит в остойниках, по принципу седиментации. Активный ил скребками убирают, высушивают и выбрасывают.

В аэротенках процесс можно разделить на: 1 фаза. Адсорбция - органика на поверхности хлопьев активного ила, = 30 мин. 2 фаза: биодеградация легкоокисляемой органики (легкие углеводы, аминокислоты). Микроорганизмы, получают достаточное количество энергии, используют в биосинтезе. = 1 час. 3 фаза: Биодеградация трудноокисляемой органики, прирост активного или макс. До 65% органического субстрата, переходят в новые клетки, = 3-20 ч. 4 фаза: Эндогенное дыхание ила. Самоокисление клеточного вещества ила, через 20ч до нескольких дней.

Биофильтры - сооружения для очистки сточных вод, заполняемые загрузочным материалом на поверхности которой развита биопленка.

Анаэробные методы. их используют, если сточные воды содержат > количество органики. Анаэробные реакторы - металлические емкости. Очистка анаэробным илом. В ходе очистки выделяют метан. Также как в аэробных, требуют поддерживают уровень pH, токсичные вещества, t.

12. Методы очистки пылевых выбросов

Обеспыливание -- комплекс мер по предотвращению образования пыли, попадания её в атмосферу и опасного её проявления (взрывов, заболеваний людей пневмокониозами). Производится с использованием жидкостей (гидро-обеспыливание) или без них. Обеспыливание является частью комплекса мер по снижению производственной пыли. Эти меры включают в себя:

· снижение удельного пылеобразования -- нагнитанием жидкости в пласт или рудное тело по шпурам или скважинам, применением машин, установок и процессов с меньшей степенью измельчения горных пород;

· избегание зависания пыли в воздухе -- орошением, пневмогидроорошением, внутренней и внешней водяной забивкой шпуров и скважин, водораспыляющими завесами, обмывкой горных выработок, их побелкой известковым раствором, сухой уборкой отложившейся пыли, очищением запылённого воздуха, фильтрующими или пылеулавливающими водяными, масляными, бумажными и жалюзийными перемычками, фильтрами, циклонами, пилеотстаивающими камерами.

Поскольку самостоятельно ни один из способов и средств не обеспечивает полного обеспыливания, часто применяют их комплексно. Наибольший эффект достигается при применении автоматизированных систем орошения, пылеотсоса и нагнетания жидкости, агрегатов комплексной очистки воздуха, пылеуборочных агрегатов, высоконапорных эжекторных установок, форсунок с высокой степенью распыления жидкости и подзарядкой её отрицательными электрическими зарядами; нетоксичных твёрдых или жидких ПАВ и пенообразователей и др. При обеспыливании используют только вещества (ПАВ, пенообразователи и др.), допущенные для этих целей органами санитарного надзора, и воду питьевого качества.

Современные аппараты для обеспыливания:

1. Механические - пыль отделяется под действием гравитации, инерционных и центробежных сил.

2. Мокрые - твердые частицы улавливаются жидкостью. Силы инерции.

3. Пористые фильтры - удерживают тонкую пыль.

4. Электрофильтры - пыль осаждается за счет ионизации газа и содержащихся в нем пылинках.

Очистка от пылевых частиц:

1. Осаждение под действием силы тяжести (пылеосадительная камера).

2. Осаждение под действием инерционных сил (инерционные пылеуловители, циклон).

3. Осаждение под действием электростатических сил (электрофильтры).

4. Мокрая очистка путем промывки (скруббер, пенные уловители)

5. Фильтрование (масляные, керамические).

13. Методы очистки газовых выбросов

Удаление газообразных примесей, из газоносителя, основано на общем принципе диффузии их в объеме или на поверхность поглотителя. На поверхности они могут задерживаться, и если она имеет каталитические свойства, превращается в другие менее токсичные соединения.

Наиболее распространение получили:

1. Абсорбционные методы - основаны на избирательном поглощении газов или паров, жидкостями на поверхности раздела фаз. Абсорбция - обычно технологическая операция, которая может быть осуществлена противоточно или прямоточно. Для удалении газов имеют v концентрацию в газоносителях, часто применяют прямоточные скрутберры. При концентрации газов <0,1% - наиболее эффективные системы жидкостного орошения.

2. Адсорбционные методы - основаны на физической сорбции компонентов отходящих газов твердыми веществами. Молекулы газа диффундируют через второй слой на поверхности раздела, твердые вещества - газ. Если очистка газа проводить в присутствии катализатора, то молекулы примесей, будут осаждаться на активных центрах, и удерживается там столь долго, сколько необходимо для реакции.

Для поглощения полярных молекул используются полярные сорбенты (селикогель). Неполярные адсорбенты лучше сорбируют неполярные поверхности (активированный уголь).

3. Каталитические методы - основан на каталитических реакциях окисления или восстановления с последующим выделении компонентов.

а) окисление до углекислого газа и воды.

б) окисление примесей в ценные продукты.

в) восстановление примесей в безвредные продукты.

г) восстановление в ценные продукты (SO > S).

д) разложение.

е) сжигание газов. При использовании сжигания важно, чтобы газы полностью окислялись до углекислого газа и воды.

Для этого необходимо, чтобы газы находились в камере сгорания, при t пламени достаточно продолжительное время 0,3 - 0,5 сек.

При каталитическом сжигании используется гетерогенные катализаторы, при этом t реакции окисления снижается с 800 до300-400°С.

14. Методы очистки загрязненных почв

зависимости от масштаба и характера загрязнения возможны два основных направления санации почв: удаление верхнего слоя грунта на свалку или для переработки на специальных установках; разрушение вредных веществ различными способами непосредственно на месте.

Загрязнения:

- разлив углеводородов.

- ТМ.

- пестициды.

- радиационное загрязнение.

Общие принципы очистки почвы.

1. извлечение и герметизация извлеченной земли.

а) отход выводят на специальное место захоронения, вне загрязненного участка (off site), где его размещают в технически обустроенном пологом месте.

б) производят захоронение внутри полости, технически обустроена на самой загрязненной территории (on site).

в) производят очистку земли путем распределения ее по естественной поверхности почвы в виде холма или насыпи укрытой подходящим образом.

2. Физическая герметизация загрязненного участка без выкапывания земли. Она предназначена для предотвращения или ограничение миграции загрязнений оставленных на месте или выкопанных в месте с почвой. они включают строение специальных барьеров, систем накрывания, строительство гидравлической герметизации.

3. Меры по реабилитации загрязненного участка. Меры которые пытаются вернуть рентабельность участку, загрязнение которого невозможно разрушить или герметизировать.

4. Методы, основанные на обработки загрязнителей. Цель: разрушить и восстановить.

Методы можно описать следующим образом:

а) биологические методы (бактерии, растения)

б) химические

в) физические (отделение загрязнителей от почвенной матрицы, путем использования физических различий между почвой и загрязнением)

г) отвержение и стабилизация. Процесс иммобилизации загрязнении в физических и химических процессах,

д) термические (при ^ t).

Биологические технологии. ключом к биоразложению загрязнении является биологическая активность микроорганизмов. Биоразложение завершается полной минерализацией или частичным разложением. Чтобы ускорить работу биоразложения прибегают к стимулированию природных микроорганизмов.

Преимущества: биоразложению подвергаются очень многие органические соединения; биологические процессы применимы практически во всех средах; практически не образуется остаточных соединений; дешевые.

Недостатки: не применима к неорганическим загрязнителям; очень медленны; ограничены особенностями участка.

Данные способы используются для очистки от ЛОС, ПХБ, ПАУ, пестициды, некоторые диоксины.

Методы:

· бионасыпи

· биовентилирование

· компостирование

· усиленное биовосстановление

· фотовосстановление

Фотовосстановление - биометод, в котором использующиеся растения и загрязнения удаляются из почвы не разрушая структуры.

- фитостабилизация - механизм выделения растением органических соединений, которые иммобилизуют загрязнение на поверхности раздела корней и почвы.

- фитоаккумулирование - механизм захвата загрязнений корнями растения, и затем его перенос и накопление в побеге.

- ризофильтрация - используется для водных вытяжек.

- фиторазложение - метаболизм загрязнений внутри побегов растений.

- фитоиспарение - механизм очищения почвы, в котором растения удаляют загрязнения путем испарения с поверхности листьев.

- лэндфарминг - биовосстановление извлеченной почвы по поверхности выделенного земельного участка.

Физико-химические технологии.

- используют физические свойства загрязнителей или загрязненной среды, при этом запускается физический механизм фазового переноса загрязнителя.

Преимущества: быстрота; применимы ко всем средам; обрабатывается множество загрязнений.

Недостатки: процесс не устраняет загрязнения, а лишь переносит его; остатки загрязнения требуют дополнительной обработки; ограничены особенностями участка.

Методы:

· экстракция почвы паром

· промывание почвы на месте

· экстракция растворителем

· отверждение или стабилизация.

Термические технологии.

Преимущества: быстрая обработка загрязненной почвы; технологии применения к органическим загрязнителям; технологии применения к твердым отходам в результате их использования : значительное v объемов отходов.

Недостатки: не применим к неорганическим загрязнителям, к жидким и газовым средам; остатки загрязнений требуют дополнительной обработки. эффективность зависит о загрязнителя; дорогие.

Термическая обработка используется при ^ t для удаления и разрушения или для иммобилизации загрязнений.

Часто используется для очистки почв загрязненных токсическими отходами, которые на первой ступени обработки при относительно небольшом нагреве переходят в газовую фазу, а на следующей ступени их уничтожают при ^ t.

Типы термических технологий

· системы сжигания

· пиролиз

· системы использующие плазменные дуги

· остекловывание.

Чаще всего используется сжигание, биовосстановление, экстракция почвы паром.

Обычно обнаруживаемые в почве загрязнители:

1. с/х: ЛОС, мышьяк, медь, хлорметан, ССl₄, пестициды, гербициды и др.

2. свалки: от металлов до ЛОС, ПХБ, аммиак, метан, пестициды.

3. промышленность, обслуживаемая суда: растворители, краски, ТМ, кислоты, ЛОС

4. производство целлюлозы и бумаги: ХОС, диоксины, фураны, кислые смолы, минеральные масла.

5. ж/д мастерские: ЛОС, ПХБ, углеводороды, полиароматические соединения, свинец, растворители.

Размещено на Allbest.ru

...