Основы экологии

· Отходы и отбросы;

· Нефть и нефтепродукты;

· Ядохимикаты (пестициды);

· Газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;

· Минеральные удобрения.

Наиболее опасны пестициды. Их влияние на здоровье человека многие ученые приравнивают к воздействию радиоактивных веществ на население. Ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства 100 тыс. тонн. Растет мировое производство ядохимикатов, увеличивается число их типов. Установлено, что при применении пестицидов наряду с некоторым увеличением урожайности отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие. Подавляющая часть применяемых ядохимикатов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. 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. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.

Среди ядохимикатов наибольшую опасность представляют стойкие хлорорганические соединения (ДДТ, ГХБ, ГХЦГ), которые могут сохраняться в почвах в течение многих лет и даже малые их концентрации в результате биологического накопления могут стать опасными для жизни организмов. Но и в ничтожных концентрациях пестициды подавляют иммунную систему организма, а в более высоких концентрациях обладают выраженными мутагенными и канцерогенными свойствами. Попадая в организм человека, пестициды могут вызвать не только быстрый рост злокачественных новообразований, но и поражать организм генетически, что может представлять серьезную опасность для здоровья будущих поколений. Поэтому применение наиболее опасного из них - ДДТ в нашей стране и в ряде других стран запрещено.

Общий экологический вред от использования загрязняющих почву пестицидов многократно превышает пользу от их применения. Воздействие ядохимикатов оказывается весьма негативным не только для человека, но и для всей фауны и флоры. Растительный покров оказался очень чувствительным к действию пестицидов, причем не только в зонах его применения, но и в местах, достаточно удаленных от них, из-за переноса загрязняющих веществ ветром или поверхностным стоком воды. Ядохимикаты способны проникать в растения из загрязненной почвы через корневую систему, накапливаться в биомассе и впоследствии заражать пищевую цепь. Неопровержимо доказано, что загрязнение почв пестицидами вызывает не только интоксикацию человека и большого числа видов животных, но и ведет к существенному нарушению воспроизводящих функций и, как следствие, к тяжелым экологическим последствиям. С длительным применением пестицидов связывают также развитие устойчивых растительных вредителей и появление новых вредных организмов, естественные враги которых были уничтожены.

Неумеренное использование минеральных удобрений, есть загрязнение почвы. К минеральным удобрениям относятся неорганические химические соединения, применяемые в сельском хозяйстве в целях повышения плодородия почв. Минеральные макроудобрения - вещества, в состав которых входят основные элементы, повышающие плодородие (азот, фосфор, калий). Нарушение технологии применения приводит к тому, что компоненты азотных удобрений (аммиак, нитраты, мочевина) при чрезмерном внесении в почву могут мигрировать в поверхностные и подземные водоемы, загрязняя их. Экологические последствия этого нарушения в наибольшей степени проявляются при формировании эвтрофии, которая возникает при смыве с почв избыточного количества азота, фосфора и других элементов.

Нитраты, которые являются компонентами нитратных и аммонийно-нитратных удобрений, а также образовавшиеся в почве из аммиака (аммиачная вода), аммония (сульфат аммония) и мочевины амидных азотных удобрений, являются предшественниками синтеза в объектах окружающей среды нитрозосоединений, большинство из которых обладают мутагенными и канцерогенными свойствами. При поступлении нитратов в человеческий организм в концентрации свыше 50 мг/л отмечается их прямое общетоксическое воздействие, в частности возникновение метгемоглобинемии вследствие биологических превращений нитратов в нитриты и другие токсичные соединения азота. Также оказалось, что большое количество нитратов снижает содержание кислорода в почве, а это способствует повышенному выделению в атмосферу двух «парниковых» газов. Значительную роль в загрязнении почвы играют фосфатные удобрения. Поглощенные почвой фосфаты малоподвижны и лишь 2% их вымывается из пахотного слоя. Поэтому при чрезмерном применении фосфатных удобрений в почве накапливается Р205 в таком количестве, которое способно тормозить процессы ее самоочищения.

К загрязнению почв приводят отходы и отбросы. Социальный уровень жизни общества определялся производством предметов потребления: от необходимых продуктов питания, посуды, мебели, жилищ и так далее до разнообразных транспортных средств и современной бытовой техники. Рост предметов потребления сопровождается увеличением количества бытовых отходов. В нашей стране количество таких отходов оценивается цифрой около 70 млн. тонн в год, втрое большей величиной - в США, и вдвое меньшей - в Японии. Ежегодный прирост бытовых отходов составляет примерно 3%. Проблема накопления и необходимости удаления твердых бытовых отходов (ТБО) вследствие загрязнения территории особенно остро стоит в крупных городах и мегаполисах с населением свыше 1 млн. жителей. Так, в Москве ежегодно образуется свыше 2,5 млн. тонн ТБО, основной состав которых представлен в табл. 1.

Анализ ТБО показывает, что основная масса приходится на долю органических компонентов (75-80%), за последние годы существенно возросла доля упаковочных материалов из бумаги, картона и полиэтилена. Основные способы утилизации ТБО захоронение на специально оборудованных полигонах-свалках и сжигание.

Огромный вред для нормального функционирования почв представляют газодымовые выбросы промышленных предприятий. Почва обладает способностью накапливать весьма опасные для здоровья человека загрязняющие вещества, например тяжелые металлы. Вблизи ртутного комбината содержание ртути в почве из-за газодымовых выбросов может повышаться до концентрации, в сотни раз превышающих допустимые. Значительное количество свинца содержат почвы, находящиеся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Результаты анализа образцов почвы, отобранных на расстоянии нескольких метров от дороги, показывают 30-кратное превышение концентрации свинца по сравнению с его содержанием (20 мкг/г) в почве незагрязненных районов.

Одной из серьезных экологических проблем России становится загрязнение земель нефтью и нефтепродуктами. Нефть и нефтепродукты рассеиваются в окружающей природной среде повсеместно, так как в современном мире нет такой области хозяйственной деятельности человека, где бы они не использовались. В области, свободной от хозяйственной деятельности человека (заповедники, труднодоступные территории), углеводороды транспортируются с воздушными и водными потоками. Глобальное или региональное рассеяние углеводородов происходит, как правило, из суммы источников, находящихся иногда на значительных расстояниях и мало связанных между собой. Актуальное практическое значение представляют собой импактные загрязнения природной среды нефтью и нефтепродуктами. Такие загрязнения, имеющие, как правило, конкретный источник, создают значительную единовременную нагрузку на почву, воду, биологические объекты, нанося порой большой ущерб народному хозяйству и природе. Импактные загрязнения - основной объект контроля в настоящее время.

Главные потенциальные источники загрязнения природной среды нефтью и нефтепродуктами - это нефтепромыслы, нефтепроводы, нефтеперерабатывающие предприятия, нефтехранилища, наземный и водный транспорт, перевозящий нефтепродукты. Наиболее распространенный и менее всего управляемый источник - нефтепроводы, по которым перекачивается сырая и товарная нефть, а также различные жидкие нефтепродукты. Нефтепроводы густой сетью располагаются в нефтедобывающих районах, их нитки протягиваются через всю страну, пересекая реки, каналы, горные хребты. Аварии нефтепроводов часто случаются вблизи рек, которыми нефть разносится на большие расстояния.

На территориях нефтепромыслов главными источниками загрязнения являются эксплуатационные и разведочные скважины, из которых происходят аварийные выбросы. На отдельных промыслах число таких скважин достигает нескольких сот. На нефтепромыслах имеются и другие источники загрязнения: трубопроводы, сборные пункты, хранилища, пункты подготовки нефти. В зависимости от положения нефтепромысла в ландшафтно-геохимической системе потоки нефти и нефтяных вод могут захватывать и смежные территории.

Нефтеперерабатывающие предприятия и заводы (НПЗ) и нефтехранилища - локальные источники загрязнения. Они загрязняют среду главным образом через атмосферу и сточные воды. Единовременные выбросы на почву при этом относительно невелики, но их постоянное действие создает вокруг значительный ареал устойчивого загрязнения. Например, на НПЗ производительностью 12 млн. тонн нефти в год только через предохранительные клапаны на технологических установках выбрасывается в атмосферу около 100 тонн углеводородов в сутки.

Прочие антропогенные воздействия на почвы

К таким воздействиям следует отнести вторичное засоление, опустынивание и отчуждение земель. Борьба с засолением почвы актуальна и в глобальном масштабе. В нашей стране достигнуты значительные успехи в борьбе с засолением почвы, это явление не ликвидировано до сих пор. В условиях орошения возникает способность вторичного содового засоления почв, так как южные черноземы и каштановые почвы в ряде районов имеют повышенную остаточную солонцеватость и щелочность на глубине 0,5 - 1 м. Присутствие соды в поверхностных горизонтах почвы вызывает ряд сложных трудно устранимых физико-химических процессов, снижающих плодородие почвы. В степных районах Прикаспийской низменности почти отсутствует верхняя зона пресных вод при слабой естественной дренированности территории. В Среднем и Нижнем Поволжье из 8,2 млн. га земель, пригодных для орошения, лишь 14,6% не потребуется дренажа. Основной экологической проблемой орошаемого земледелия в степной и аридной зонах является предотвращение вторичного засоления почвы. Она может решаться различными методами: гидротехническим (строительство глубокого дренажа), мелиоративным (нормирование поливов), агрономическим (глубокое рыхление почвы).

Проблема, тесно связанная с нормированием качества возвратной (дренажной) воды, сбрасываемой с полей орошения, содержащих включения минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов. Она является особенно актуальной для пустынной и полупустынной зон России, где водные ресурсы весьма ограничены и существует опасность их истощения. Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заселяются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться. Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек. Особенно опасное положение сложилось в Африке в зоне Сахеля. Причина катастрофического положения в Сахеле обусловлена сочетанием двух факторов:

· усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения;

· изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами).

Интенсивный выпас скота приводит к чрезмерной нагрузке на пастбища и уничтожению и без того разреженной растительности с низкой естественной продуктивностью. Опустыниванию способствует также массовое выжигание прошлогодней сухой травы, особенно после периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод и др. Выбитая растительность и сильно разрыхленные почвы создают условия для интенсивного выдувания (дефляции) поверхностного слоя земли. Изменение природных комплексов и их деградация особенно заметны в период засух. Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки линейно-протяженных систем, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. По данным ООН, в мире только при строительстве городов и дорог ежегодно безвозвратно теряется более 300 тыс. га пахотных земель.

Воздействие на горные породы и их массивы

К числу основных антропогенных воздействий на породы относятся: статические и динамические нагрузки, тепловое воздействие, электрические воздействия. Статистические нагрузки - самый распространенный вид антропогенных нагрузок на горные породы. Это давление строений изданий достигающих 2 МПа и более. Образуется зона активного изменения горных пород, достигающая глубин 70 -100 м. Динамические нагрузки - вибрации, удары, толчки и другие динамические нагрузки типичны при работе транспорта, ударных и вибрационных строительных машин, заводских механизмов. Другим видом динамических нагрузок являются взрывы, действие которых сходно с сейсмическими воздействиями. Горные породы разрушают взрывным способом при строительстве автомобильных и железных дорог, гидротехнических плотин, добыче полезных ископаемых. Тепловое воздействие. Повышение температуры горных пород наблюдается при подземной газификации углей, в основании доменных и мартеновских печей. Как и другие виды воздействия, тепловой антропогенный поток влияет не только на состояние горных пород, но и на другие компоненты окружающей природной среды. Изменяются почвы, подземные воды, растительность. Электрическое воздействие. Создаваемое в горных породах искусственное электрическое поле порождает блуждающие токи и поля. Наиболее заметно они проявляются на городских территориях, где имеется наибольшая плотность источников электроэнергии. Массивы горных пород и, их поверхностные толщи, в ходе инженерно-хозяйственного освоения подвергаются мощному антропогенному воздействию. При этом развиваются такие опасные ущербообразующие процессы, как оползни, карст, подтопление, посадочные процессы. Особенно легко подвержены опасным процессам массивы вечномерзлых пород, так как они весьма чувствительны к тепловому антропогенному воздействию. Оползни представляют собой скольжение горных пород вниз по склону под действием собственного веса грунта и нагрузки - фильтрационной, сейсмической или вибрационной. Для оползней характерно отсутствие вращения и опрокидывания смещающихся масс. Оползни - явление частое на склонах долин рек, оврагов, берегов морей, искусственных выемок. Оползни нарушают устойчивость массивов горных пород, негативно влияют на многие другие компоненты окружающей природной среды (нарушение поверхностного стока, истощение ресурсов подземных вод при их вскрытии, образование заболоченностей, нарушение почвенного покрова, гибель деревьев). Карст. Геологическое явление, связанное с растворением водой горных пород, образованием при этом подземных пустот и сопровождаемое провалом земной поверхности. Активизация карста отмечается и во многих районах России, в том числе в Москве и области. Подтопление. Процесс подтопления - яркий пример ответной реакции природной среды на действие антропогенных факторов. Подтопление территорий весьма негативно влияет на природную среду. Массивы горных пород переувлажняются и заболачиваются. Активизируются оползни, карст и другие неблагоприятные процессы. В лессовых глинистых грунтах возникают просадки, в глинах - набухание. Просадка в лессовых грунтах приводит к резкой неравномерной осадке, а набухание в глинах - к неравномерному подъему зданий и сооружений. В результате сооружения испытывают деформации, вплоть до полной непригодности к эксплуатации. Причины подтопления разнообразны, но практически всегда связаны с деятельностью человека. Это утечки воды из подземных водонесущих коммуникаций, засыпка естественных оврагов, асфальтирование и застройка территории, нерациональный полив улиц, садов, скверов, барраж подземных вод, фильтрация из водохранилищ, прудов - охладителей АЭС. Вечная мерзлота. В ряде районов земного шара, толщи верхней части земной коры постоянно находятся в мерзлом состоянии. На территории нашей страны она занимает более 50% площади. Вторжение человека не проходит бесследно для «хрупких» природных экосистем Севера: разрушается почвенно-растительный слой, изменяется рельеф, режим снегового покрова, возникнет болота, нарушаются взаимосвязи и взаимодействия экосистем.

3. Основные виды и направления воздействия воздушного транспорта на биосферу. Оценка уровня загрязнения литосферы

Воздушный транспорт

Специфика влияния воздушного транспорта на окружающую среду состоит в значительном шумовом воздействии и выбросе загрязняющих

веществ.

Шум создают авиационные двигатели воздушных судов, вспомогательные силовые установки самолетов, спецавтотранспорт различного назначения, автомобили с тепловыми и ветровыми установками, сделанные на базе отработавших летный ресурс авиадвигателей, оборудование стационарных объектов, на которых производится техническое обслуживание и ремонт летательных аппаратов. Уровни шума достигают на перронах аэропортов 100 дБ,

в помещениях диспетчерских служб от внешних источников _ 90-95 дБ, внутри зданий аэровокзалов _ 75 дБ.

Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды. Его вызывает радиолокационная и радионавигационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для наблюдения за полетами самолетов и метеообстановкой. Радиолокационные средства излучают в окружающую среду потоки электромагнитной энергии. Они могут создавать электромагнитные поля большой напряженности, представляющие реальную угрозу для людей.

Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиатоплив _ еще один аспект воздействия воздушного транспорта на экологическую ситуацию, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению другими видами транспорта:

Транспорт. При работе двигателей внутреннего сгорания интенсивно выделяются оксиды азота, свинец, углеводороды, оксид углерода, сажа и другие вещества, оседающие на поверхность земли или поглощаемые растениями. В последнем случае эти вещества также попадают в почву и вовлекаются в круговорот, связанный с пищевыми цепями.

· использование, в основном, газотурбинных двигателей обусловливает иной характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов;

· применение в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;

· полеты самолетов на больших высотах и с высокими скоростями приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, что снижает степень их влияния на живые организмы.

На отработавшие газы авиационных двигателей приходится 75 % всех выбросов гражданской авиации, включающих также атмосферные выбросы спецавтотранспорта и стационарных источников.

4. Обзор методов механической очистки сточных вод .химические (реагентные)и биохимические методы очистки сточных вод

2. Химическая, или реагентная, очистка

а) Один из видов обработки сточных вод - реакции нейтрализации. Нейтрализация - химическая реакция, ведущая к уничтожению кислотных свойств раствора с помощью щелочей, а щелочных свойств раствора - с помощью кислот. Поскольку химическая природа отходов может быть различной, то для нейтрализации одного вида отходов необходимо уменьшить кислотные свойства, а для другого вида отходов - щелочные свойства. О степени кислотности или щелочности раствора судят по величине водородного показателя рН. Значение величины рН растворов различных веществ колеблется от 0 до 14. Небольшие значения рН свидетельствуют о наличии кислотной среды.

Чтобы контролировать реакцию нейтрализации, надо знать, какое количество кислоты или щелочи надо добавить в раствор для получения необходимого значения рН. Для этого используют метод титрования, по объему израсходованного титранта вычисляя количество определяемого вещества.

Самую простую систему очистки на основе реакции нейтрализации можно представить в виде измельченного известняка, на который вылили раствор кислоты, а осадок собрали в отстойник.

б) Реакции окисления-восстановления. Любая реакция окисления-восстановления есть одновременное окисление одних компонентов и восстановление других. Наиболее распространенные окислители и восстановители:

Окислители Восстановители

Кислород или воздух Хлорит

Озон Сульфат Fe²⁺

Хлор, гипохлорит Гидросульфит

Перекись водорода Диоксид серы

Перманганат калия Сероводород

Одним из важнейших окисляющих агентов является хлор, поэтому большинство химических операций со сточными водами начинается с хлорирования, чтобы высокотоксичный хлор к концу реагентной обработки полностью удалялся из воды. Окислительно-восстановительные реакции используются для превращения токсичных веществ в безвредные.

3. Биохимическая очистка

а) Аэробная биохимическая очистка - минерализация органического вещества промышленных или бытовых стоков, происходящая в результате его окисления при содействии аэробных микроорганизмов (минерализаторов) в процессе использования ими этого вещества в качестве источника питания в условиях интенсивного потребления микроорганизмами растворенного в воде кислорода:

С₆Н₁₂О₆ + 6O₂ = 6СО₂ + 6H₂O.

Было установлено, что органические вещества омертвевших организмов разрушаются под действием бактерий, если для последних созданы соответствующие условия, т. е. своевременно подается кислород и среда-носитель оказывается благоприятной для развития микроорганизмов. В качестве среды-носителя был выбран песчаный слой толщиной 1,5 м. Доступ кислорода обеспечивается с помощью вентиляции или путем естественной тяги. Сточные воды сливаются на грунт только в течение 6 часов, а остальные 18 часов отводятся на биохимические процессы. Культура микробов развивается в верхних слоях песка.

Этот метод очистки, названный методом капельной фильтрации, впервые использован в прошлом веке (1866 г.) в Лондоне. Метод позволяет при использовании 1 га песчаной почвы очистить 1,038·10⁶л/с. сточных вод, следовательно, Лондону в 1866г. для очистки 1,57·10⁹л/с. сточных вод необходимо было иметь 810 га подходящих земель. Это слишком большая площадь.

Усовершенствование метода капельного фильтра - перполяционный фильтр - разбрызгивание сточных вод на пласт щебня. Наиболее широко система с перполяционным фильтром стала применяться, когда были достигнуты успехи в области получения пластмасс с заданными свойствами. В современных системах очистки накопление бактериального материала осуществляется на пластмассовых дисках, смонтированных на вращающейся оси. Диски наполовину погружены в сточные воды, по мере их вращения бактерии периодически снабжаются питательной средой и кислородом. Сейчас метод капельного фильтра используют только при условии дешевой земли и мягкого климата.

Наиболее универсальным способом обработки сточных вод является обработка активным илом. Сточные воды смешивают с илом, образовавшимся в результате предварительного окисления вод, поэтому способ и получил такое название.

Как известно, ил представляет собой огромную популяцию различных бактерий, грибков и другой флоры, добавление которой к сточным водам приводит к быстрому установлению равновесия, способствующего разложению органических веществ, в результате которого образуются СО₂ и Н₂О. По существу авторы нового способа обработки изменили естественный биологический цикл таким образом, что скорость потребления питательного вещества (т.е., скорость разложения органического вещества) увеличилась на несколько порядков. Дальнейшее усовершенствование этого способа связано с разработкой методов надлежащего ухода и питания используемой популяции микроорганизмов.

Активный ил представляет собой аморфный коллоид с поверхностью 100 м²/г сухого вещества, имеет вид буро-желтых мелких хлопьев размером 3-150 мкм, взвешенных в воде. B 1 г сухого ила содержится от 10⁸ до 10¹² штук бактерий. При этом определенный вид бактерий способен окислять определенные вещества.

Бактерии, входящие в состав активного ила, способны перерабатывать только те сточные воды, из которых сформировался этот активный ил. Поэтому, если в состав очищаемых промышленных стоков будут введены новые вещества, например при изменении технологии производства, то потребуется время, чтобы бактерии, способные окислить именно эти вещества, размножились в достаточном количестве и смогли обеспечить наилучшую очистку.

Иногда даже приходится завозить на вновь создаваемое предприятие активный ил с другого предприятия, где очищаются аналогичные по составу воды и где в активном иле распространены нужные виды бактерий.

Обычно концентрацию активного ила поддерживают равной 2-4 г/л. В ходе очистки активный ил время от времени выводят из очистных сооружений, так как его количество растет. Часть его при этом используется в качестве ценного удобрения, если нет тяжелых металлов, часть стабилизируют, т. е. обрабатывают избытком кислорода для удаления всевозможной органики, предотвращая таким образом гниение. Часть поступает на анаэробное разложение. Аппаратура для аэробной биохимической очистки представляет собой так называемый аэротенк, или окситенк (рис. 4.5).

б) Анаэробная биохимическая очистка. В случае, если БПК намного выше нормы, а также для удаления избытка активного ила и отходов сельскохозяйственных продуктов применяют анаэробную биохимическую очистку в метантенках (реактор с мешалкой и теплообменником). При этом источником кислорода в воде служат группы кислородосодержащих анионов: NO;SО; CO.

В основе метанового брожения лежит способность сообществ определенных микроорганизмов в ходе жизнедеятельности сначала в фазе кислого водородного брожения с помощью бактерий гидролизовать сложные органические соединения до более простых, а затем с помощью метанообразующих бактерий превращать их в метан и в угольную кислоту.

Процесс окисления-восстановления - это переход электронов от субстрата-донора к конечному акцептору. Для аэробной реакции конечным акцептором является кислород, а при ферментации (анаэробной очистке) - органическое соединение, образующееся в результате «простого перемещения» водорода из одной органической молекулы в другую:

С₆Н₁₂О₆ = ЗСН₃СООН + 15 ккал;

2СН₃СООН = 2СН₄ + 2СО₂.

Образующийся газ состоит из метана (65%) и СОз (33%) и может быть использован для нагрева до 45-55°С в самом метантенке, где происходит анаэробное брожение. Сброженный осадок имеет высокую влажность (95-98%), его уплотняют, сушат, затем используют в качестве удобрения или, если есть токсичные примеси, сжигают;

Однако не всякие сточные и природные воды могут быть очищены биохимическими методами. Нормы на содержание вредных веществ в сточных и природных водах, поступающих на биологические очистные сооружения, по некоторым металлам следующие: А1³⁺ - 5 мг/л; Fе³⁺ - 5 мг/л; Сr⁶⁺ - 0,1 мг/л; Mg²⁺ - 1000 мг/л.

Не все органические вещества разлагаются на станциях биохимической очистки. Так, практически не разрушается бензин, красители, мазут и др. Эффективность биохимической очистки на самых современных установках составляет 90% по органическим веществам и лишь 20-40% - по неорганическим, т. е. практически не снижается солесодержание. Не могут быть очищены воды, содержащие более 1000 мг/л фенолов, 300-500 мг/л спиртов, 25 мг/л нефтепродуктов, т. е. для многих случаев эти методы не эффективны. В среднем эффективность анаэробного метода составляет около 40%.

5. Экономическая оценка экологических издержек и ущерба от загрязнения биосферы

Помимо экономической оценки ресурсов должны быть оценены и возникающие экологические издержки или экологический вред, структура и состав которых показаны на рис. 10.6.

Под экономическим ущербом от загрязнения ОС понимается денежная оценка фактических и возможных убытков (потерь), обусловленных воздействием загрязнения, и именно поэтому определить его наиболее сложно. Оценка экономического ущерба может быть выполнена как прямым счетом, так и укрупненно, с использованием обобщенных косвенных оценок (эмпирически). Механизм возникновения ущерба от загрязнения описывается следующей последовательностью:

Хозяйственная (антропогенная) деятельность и жизнь человека (потребление) создают отходы, отходы поступают в ос (загрязняют ее) качество ос изменяется (ухудшается) изменение свойств ос меняет (ухудшает) условия жизни и деятельности людей ухудшается качество жизни и материальные условия производства ухудшающееся качество жизни снижает производительность труда

Наиболее достоверные значения экономического ущерба позволяет получить мето д прямог о счета , но на практике он применяется редко, поскольку требует детальной информации об изменениях в окружающей среде, а также об ее исходном состоянии, по отношению к которому констатируются изменения (ухудшение либо даже деградация).

Для упрощения метода прямого счета был разработан метод расчет а по «монозагрязнителю» , он снижает точность, поэтому на практике такой метод мало применяется.

В настоящее время считается наиболее целесообразным рассчитывать экономический ущерб раздельно по основным природным средам (воздуху, водным объектам, земельным ресурсам и недрам), что позволяет применить эмпирический метод. Годовой экономический ущерб Y (руб./г), наносимый ОС отдельным источником или предприятием в целом, рассчитывается по формуле:

У = аУа + рУв + уУв + ЛУн

где Уа -- экономический ущерб от всех выбросов в атмосферный воздух за год, руб./г.; У -- удельный экономический. Структура экологических издержек (по С. В. Макару) с дополнениями10.3. Экономические аспекты природопользования ущерб, причиняемый годовым сбросом в водоемы всех загрязняющих веществ, руб./г.;

У3иУн -- удельный экономический ущерб от годового нарушения и загрязнения соответственно земельных ресурсов и недр, руб./г.; а, (3, у, т\ -- поправочные коэффициенты на степень достоверности эмпирического метода; определяются как соотношения между показателями ущерба, полученными эмпирически и прямым счетом.

Экономический ущерб, причиняемый воздействием загрязнений атмосфере, водоемам, земельным ресурсам и недрам, рассчитывают по специальным методикам.

В основу действующей в наши дни в Российской Федерации системы платежей за загрязнение ОС положен расчет экономического ущерба по методу обобщенных косвенных оценок. По этому методу общий (суммарный) экономический ущерб, наносимый антропогенным загрязнением, определяется как сумма ущербов от загрязнения атмосферы (Уа), воды (Ув), почвы (Yn). Экономический ущерб (Уэ) от загрязнения

ОС каким-либо ингредиентом, наносимого отдельным объектом (тыс. руб./г.), можно рассчитать по формуле:

Уэ = РМК3 * 1(Г3, (10.3)

где Р -- базовый общероссийский норматив платы за загрязнение ОС, руб./т;

М -- масса выбрасываемого ингредиента,т/г.;

Кэ -- коэффициент экологической ситуации и экологической значимости региона.

Размещено на Allbest.ru