Изучение проблемы выбросов в атмосферу предприятиями пищевой отрасли, методов очистки сточных вод и воздуха.

дать экологическую характеристику промышленных предприятий;

)проанализировать причины глобального изменения климата и пути выхода из экологического кризиса.

. Основные источники выбросов

Под загрязнением в широком смысле слова понимается привнесение в окружающую среду новых (обычно не характерных для нее) физических, химических, биологических и формационных агентов или техногенное превышение уровня естественных факторов, приводящее к негативным последствиям.

Этим термином характеризуются все тела, вещества, процессы, которые появляются не в том месте, не в то время и не в том количестве, которое естественно для природы.

В более узком смысле материальными загрязнителями – поллютантами – считаются отходы и продукты, которые могут оказывать более или менее специфическое негативное влияние на качество среды или непосредственно воздействовать на элементы ее организации. В зависимости от того, какая из сред – атмосфера, гидросфера или литосфера – загрязняется теми или иными веществами, различают аэрополлютанты, гидрополлютанты и терраполлютанты.

С экологической точки зрения все продукты техносферы, не вовлекаемые в биотический круговорот, являются загрязнителями, даже те, которые химически инертны. Продукты производства также со временем превращаются в загрязнители, поскольку рано или поздно становятся отходами потребления [3, с. 107-108].

Под источником загрязнения атмосферы понимают объект, от которого загрязняющие вещества поступают в атмосферу. Все источники загрязнения атмосферы подразделяются на точечные, линейные и площадные. В свою очередь, точечные источники могут быть подвижными и стационарными (неподвижными).

К точечным стационарным источникам загрязнения относятся дымовые трубы теплоэлектростанций, отопительных котельных, технологических установок, печей и сушилок, вытяжные шахты, дефлекторы, вентиляционные трубы предприятий и т.п.

Подвижными источниками загрязнения являются выхлопные трубы тепловозов, теплоходов, самолетов и других движущихся устройств.

Линейные источники загрязнения воздушного бассейна представляют собой дороги и улицы, по которым систематически движется транспорт.

К площадным источникам относятся вентиляционные фонари, окна, двери, промеси, через которые примеси могут поступать в атмосферу [2, с. 262-263].

Источники загрязнения воздуха подразделяются на источники выбросов и источники выделения вредных веществ.

Источники выбросов – трубы, вентиляционные шахты, дыхательные клапаны резервуаров и т.д.

К источникам выделения вредных веществ относят технологические установки, аппараты, агрегаты, очистные сооружения, градирни и пр.

Выбросы промышленных предприятий могут быть организованными и неорганизованными.

Организованными называются такие выбросы, которые осуществляются с помощью специально сооруженных газоходов, воздуховодов и труб. Неорганизованные – это промышленные выбросы, поступающие в атмосферный воздух в виде ненаправленных потоков газа в результате нарушения герметичности оборудования, отсутствия или неудовлетворительной работы оборудования по отсосу газа в местах загрузки, выгрузки или хранения продукта.

В зависимости от характера выбросов промышленные производства делят на четыре группы: производства с условно чистыми вентиляционными выбросами и концентрацией вредных веществ, не превышающей предельно допустимую концентрацию (ПДК) в рабочей зоне; производства с выбросами неприятно пахнущих веществ; производства с выбросами значительных количеств газов, содержащих нетоксичные или инертные вещества; производства с выбросами токсичных, раздражающих, сенсибилизирующих, канцерогенных, мутагенных веществ и соединений, влияющих на репродуктивную функцию органов [2, с. 263].

По режиму работы источников выбросы подразделяются на постоянные, периодические и залповые.

Промышленные выбросы в зависимости от агрегатного состояния содержащихся в них примесей подразделяются на классы:

·газообразные и парообразные (SO2, СО, NxOy, H2S, СS2, NН3, углеводороды, фенолы и т.д.);

·жидкие (кислоты, щелочи, растворы солей, растворы жидких металлов и их солей, органические соединения);

·твердые (органические и неорганические пыли, сажа, смолистые вещества, свинец и его соединения и т.д.);

·смешанные (различные комбинации классов) [3, с. 109].

. Экологическая характеристика автотранспорта

Воздействие человека на атмосферу проявляется не только результате работы промышленных предприятий, но и вследствие использования людьми большого количества транспортных средств.

В 1950 г. мировой парк насчитывал 48 млн. автомобилей. В 1970 г. их было уже 181, а в 1980 г. – более 320 млн. В 90-е гг. XX в. в мире насчитывалось более 500 млн. единиц автоспорта. Ежегодный прирост производства автотранспортных средств составлял в то время 30-40 млн. единиц, что уже к 2000 г. должно было увеличить общее количество автомобилей до 700 млн. единиц, а к 2005 г. – до 1 млрд.

Помимо автомобильного на планете широко развиты железнодорожный, морской, речной и авиационный транспорт, оказывающие значительное воздействие на окружающую среду. Например, еще в середине 80-х гг. XX в. в США выбросы оксида углерода автотранспортом достигали 66 млн. т, на морской транспорт приходилось 1,5 млн. т, авиационный – 1,0, железнодорожный – 0,3 млн. т.

Воздействие транспорта на окружающую среду проявляется как непосредственно, так и косвенно. Последнее включает те процессы, которые сопровождают производство и эксплуатацию автомобилей, начиная от добычи руды и нефти и заканчивая утилизацией старых транспортных средств. На загрязнение атмосферы влияют практически все эти процессы. Уже при добыче руды и ее транспортировке происходит существенное запыление атмосферы.

При выплавке металла на плавильных предприятиях в атмосферу поступает огромное количество загрязняющих веществ. Среди них широко представлены соединения серы и азота, пыль и металлы. Так, выброс пыли в расчете на 1 т предельного чугуна составляет 4,5 кг, сернистого газа – 2,7, марганца – до 0,6 кг. Производство металла дает и огромное количество тепла, также рассеивающегося в атмосфере.

При производстве алюминия для автомобильной и авиационной промышленности в атмосферу попадает очень много фтора, приводящего к гибели растительности и животных. Возле таких заводов образуются так называемые “пустыни”, где погибшие деревья могут лежать без разрушения десятилетиями.

Токсично производство пластмасс, используемых в автомобилестроении, а также резины для колес.

Покраска автомобилей вызывает попадание в окружающую среду значительного количества летучих органических соединений.

Нельзя оставить без внимания добычу нефти и производство горючего для транспорта. Только в Западной Европе автомобили с двигателями внутреннего сгорания потребляют около 45% всей расходуемой нефти. В процессе ее добычи происходит разрушение природных комплексов, загрязнение почвы, атмосферы при сжигании попутных газов, морей при авариях танкеров и т.д.

Нефтехимия является одной из наиболее грязных отраслей промышленности. Она поставляет в атмосферу соединения серы, а также ряд ароматических органических веществ.

Транспорт оказывает на окружающую среду различные воздействия и в процессе эксплуатации. Наиболее значимым из них является ее загрязнение.

В настоящее время на планете автомобили поставляют в окружающую среду до 50% глобальных выбросов летучих органических соединений, до 70% оксида азота. Средний автомобиль выбрасывает за 1 км пробега до 30 г оксида углерода, 4 г оксидов азота, 2 г углеводородов. Ежесуточно в атмосферу от одного автомобиля может поступать до 3,65 кг оксида углерода. Автомобили, работающие на газу, выбрасывают углерода и азота в среднем на 25-40%, а сажи на 50% меньше.

В целом в процессе сгорания топлива в атмосферу попадет около 280 веществ, большинство из которых токсичны. Среди них: оксиды азота и углерода, бенз(а)пирен, альдегиды, сернистые и другие соединения.

Помимо химического загрязнения автотранспорт оказывает сильнейшее акустическое воздействие. Интенсивность шума грузовиков и мотоциклов достигает 120 дБ, тогда как допустимая норма шума – 50-85 дБ.

При движении автомобилей происходит изнашивание резины, частицы которой могут попадать в легкие человека, вызывая ряд заболеваний. Кроме того, поднимается пыль, что приводит к возрастанию запыленности воздуха и отрицательно влияет на здоровье.

Отрицательное влияние автотранспорта на окружающую среду проявляется в процессе мойки машин, особенно в водоемах, при движении их по незащищенной почве. Известно, что колесная техника в результате высокого давления на единицу площади быстро разрушает почвы, уничтожает растительность.

Негативное влияние автомобильного транспорта на живую природу проявляется и в непосредственной гибели животных колесами. Так, только в США ежегодно на автодорогах погибет более 140 тыс. оленей. Очень сильно страдают от автотранспорта насекомые.

По данным австрийских ученых, о капот радиатора и ветровое стекло одного автомобиля, прошедшего 10 тыс. км, разбивается до 6 млн. экз. насекомых [4, с. 71-75].

. Экологическая характеристика промышленных предприятий

Промышленная экология – это область прикладной экологии, которая изучает воздействия промышленности на окружающую человека среду, разрабатывает средства регламентации этих воздействий и защиты от них окружающей среды. Промышленная экология исследует экологические аспекты энергетики, транспорта, строительства, горного дела и охраны [2, с. 260].

Экологическая характеристика нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств. Методы переработки нефти делятся на первичные и вторичные. Первичные методы – это физические методы разделения нефти, основанные на разных температурах кипения отдельных фракций нефти (прямая перегонка нефти). Вторичные методы – это химические методы полного преобразования нефтяного сырья в результате структурных превращений углеводородов под воздействием высоких температур и давления с использованием катализаторов (крекинг и риформинг нефтепродуктов).

Зона загрязнения воздуха мощных НПЗ простирается более чем на 30 км, негативно влияет на флору, фауну, здоровье людей. Мозырский НПЗ ежегодно выбрасывает в атмосферу 17669 т углеводородов, 15456 т SO2, 1379 т оксидов азота, 1307 т толуола, 951 т СО. Большая часть углеводородов поступает в атмосферу (75%), воду (20%) и почву (5%).

Экологическая характеристика производства эластомеров. Производство эластомеров (резинотехнических изделий) является одним из важнейших источников загрязнения атмосферы. Они отличаются по химическому составу и агрегатному состоянию – пары, газы, аэрозоли, твердые вещества. В состав газо-воздушных выбросов производства эластомеров входят такие вредные вещества как технический углерод (сажа), соединения серы, оксид цинка, фенилнафталамин (неозон Д), тетраметилтиурамдисульфит (тиурам), а-меркаптобензотиазол (каптакс), бисдисульфид (альтакс), тальк, бензин, ацетон, ацетофенол, акролеин, акрилонитрил, диметиламин, капролактам, сероводород, скипидар, толуол, метанол, бензол, фенол и многие другие. Практически все технологические операции производства эластомеров являются источниками выделения вредных веществ. Это хранение, растаривание, развешивание, транспортировка материалов, подготовка смесей, формование заготовок, сборка изделий, клеепромазка, пропитка тканей, вулканизация.

Экологическая характеристика производства химических волокон. Химическая промышленность производит химические волокна в виде моноволокна (единичное волокно большой длины), штапельного волокна (короткие обрезки одиночных тонких волокон) и филаментных нитей (пучков, состоящих из большого количества одиночных тонких волокон, соединенных посредством крутки). Химические волокна делят на искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров (древесная и хлопковая целлюлоза, белки растительного и животного происхождения). К ним относятся вискозные, медно-аммиачные, белковые и альгинатные волокна. Синтетические волокна производят из синтетических высокомолекулярных соединений, получаемых на основе переработки каменного угля, нефти и природного газа в процессе полимеризации и поликонденсации. Для получения синтетических волокон используют полиамиды, полиолефины, поливинилхлорид, полиакрилонитрил, поливиниловый спирт, фторсодержащие полимеры. К синтетическим волокнам относятся капрон, анид, лавсан, нитрон, винол, орлон, хлорин, полипропилен, полифен.

При производстве химических волокон (на Светлогорском ПО “Химволокно”) образуется значительное количество отходов. Оно связано с выбросом в атмосферу сероводорода (Н2S) и сероуглерода (СS2). При производстве вискозного волокна выбросы СS2 составляют 27,5 кг/т, а Н2S – 3 кг/т. При производстве химических волокон образуется более 10 видов сточных вод: кислые цинксодержащие, шламовые воды, целлюлозосодержащие сточные воды и др. Для их очистки применяются локальные установки с последующей их доочисткой на общегородских и городских очистных сооружениях.

Экологическая характеристика производств неорганического синтеза. Серная кислота (Н2SO4) производится двумя способами: нитрозным и контактным. При производстве серной кислоты в атмосферу выбрасывается много SO2. Неорганизованные выбросы серной кислоты от олеумных установок составляют 0,5-5 кг на 1 т готовой продукции. Для очистки отходящих газов сернокислотного производства используются аммиачные способы: аммиачно-сульфатный с получением товарного сульфата аммония или его растворов и товарного бисульфита аммония. Указанные способы очистки газов позволяют утилизировать SO2 и получать ценные продукты.

Производство аммиака и продуктов на его основе. В процессе производства синтетического аммиака (NН3), из которого получают азотную кислоту, аммиачную селитру, карбамид и другие продукты, лежит фиксация азота из атмосферного воздуха. В качестве источника водорода используется природный газ. Технология производства аммиака представляет собой многостадийный процесс с использованием большого количества оборудования. При эксплуатации оборудования в атмосферу выделяются аммиак, метан, оксиды углерода. Так, из системы продувки, регенерации и конверсии удельные выбросы этих соединений составляют для производства с метанатором: аммиака – 100 кг, метана – 45 кг на 1 т готовой продукции, а от производства с абсорбером оксида углерода и системой регенерации: аммиака – 105 кг, метана – 45 кг и оксида углерода – 100 кг на 1 т продукции.

Производство калийных удобрений. Основным видом калийных удобрений является хлорид калия (КСl), который получают галлургическим или флотационным способом. Производство калийных удобрений сосредоточено в ПО “Беларуськалий” (Солигорск), которое наносит огромный экологический ущерб региону. На долю ПО “Беларуськалий” приходится 74 % общей массы промышленных отходов Беларуси (26 млн т в год). При проведении основных стадий технологического процесса получения калийных удобрений (дробление руды, сушка готового продукта, грануляция) в атмосферу поступают пыль сильвинита, хлорид калия, хлорид водорода, амины и другие вещества. При сушке хлорида калия в атмосферу выделяются оксиды азота, диоксид серы, оксид и диоксид углерода, сажа и др. продукты неполного сгорания топлива. В связи с этим все источники газо- и пылевыделения оборудуются системами двух- и трехступенчатой очистки и обезвреживания выбросов [2, с. 267-271].

. Глобальное изменение климата

Отметим некоторые из острых социоэкопроблем современной цивилизации:

üизменение климата как результат “парникового эффекта” (прогнозируется к середине XXI в. повышение мировой среднегодовой температуры);

üрасширение “озоновых дыр” (появление их не только над Антарктидой и над другими регионами мира); увеличение масштабов “кислотных дождей” (особенно в промышленно развитых регионах);

üактивная деградация мирового лесного покрова как результат производственно-хозяйственной деятельности (преимущественно в развивающихся регионах);

üразрушение почвы, что ведет к эрозии сельскохозяйственных угодий, снижению естественной производительности аграрных экосистем;

üвозрастание процесса опустынивания, приобретающего во все большей мере “рукотворный” характер;

üдефицит чистой питьевой воды (активно загрязняются не только поверхностные, но и подземные источники пресных ресурсов);

üусиление загрязнения вод Мирового океана (сброс промышленных стоков, бытовых отходов, нефтяные загрязнители и др.);

üактуальная и потенциальная опасность строительства и функционирования атомных электростанций, обострившаяся в связи с аварией на Чернобыльской АЭС; острота проблемы захоронения радиоактивных отходов;

üисчезновение многих видов флоры и фауны, что приводит к уменьшению биологического разнообразия живого вещества;

üрост урбанизационных процессов, ведущих к ухудшению качества жизни человека;

üувеличение загрязнения ближайшего космического пространства продуктами человеческой деятельности;

üмировой демографический рост, усиливающий давление “человеческой биомассы” на глобальную экосистему.

Рамочная Конвенция ООН об изменении климата (Рио-92) стремится добиться стабилизации парниковых газов в атмосфере на уровне, не допускающим опасного антропогенного воздействия на мировую климатическую систему. Этот документ продолжает усилия мирового сообщества (Монреальский протокол, 1987; Киотский протокол, 1997; и др.) по уменьшению выбросов в атмосферу “парниковых газов”, способствующих повышению температуры поверхностного слоя планеты, разрушению озонового слоя.

Климат в истории планеты Земля постоянно изменялся. Основными причинами климатических изменений были природные процессы как космического, так и земного характера. Ледниковые периоды в истории планеты радикально меняли животный и растительный мир.

Постепенно в процесс климатических изменений вмешивался человек. В результате расширения производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности, в процессе “парникового эффекта”, усиливающегося во второй половине XX в., реализуется тенденция повышения средней температуры на планете.

По прогнозам, с 1990 по 2100 г. температура на Земле повысится на 1,4 °С, а далее – на более чем 5 °С. До середины XXI в. произойдет удвоение количества СO2 в атмосфере. Предполагается подъем уровня Мирового океана к концу XXI столетия до 1 м.

Разные страны различным образом участвуют в “производстве” парниковых газов. А именно: наибольший объем производственно-хозяйственных выбросов связан с США (более 30%), странами ЕС (более 20%), Россией (около 17%), Японией (7%).

В соответствии с Киотским протоколом предполагается осуществление совместных проектов, при которых развитые страны за счет размещения инвестиций добиваются сокращения выбросов парниковых газов на территории стран с более низким уровнем технологического развития; торговля квотами на выбросы парниковых газов, что особенно конструктивно для стран с “переходной экономикой”.

Киотский протокол не может вступить в силу, пока его не ратифицируют не менее 55% стран-участниц. Некоторые страны считают (например, США или Китай), что подписание соответствующих соглашений отрицательно скажется на динамике национального экономического роста. Россия официально придерживается противоположной точки зрения. Государственная Дума РФ ратифицировала (октябрь 2004 г.) Киотский протокол, что позволяет запустить механизм его международного действия [1, с. 153-156].

Заключение

На основании всего выше изложенного можно сделать следующие выводы:

.Под источником загрязнения атмосферы понимают объект, от которого загрязняющие вещества поступают в атмосферу. Все источники загрязнения атмосферы подразделяются на точечные, линейные и площадные.

.Воздействие транспорта на окружающую среду проявляется как непосредственно, так и косвенно. Последнее включает те процессы, которые сопровождают производство и эксплуатацию автомобилей, начиная от добычи руды и нефти и заканчивая утилизацией старых транспортных средств. Транспорт оказывает на окружающую среду различные воздействия и в процессе эксплуатации. Наиболее значимым из них является ее загрязнение. Помимо химического загрязнения автотранспорт оказывает сильнейшее акустическое воздействие.

.Промышленная экология – это область прикладной экологии, которая изучает воздействия промышленности на окружающую человека среду, разрабатывает средства регламентации этих воздействий и защиты от них окружающей среды. Промышленная экология исследует экологические аспекты энергетики, транспорта, строительства, горного дела и охраны

.Постепенно в процесс климатических изменений вмешивался человек. В результате расширения производственно-хозяйственной и социокультурной деятельности, в процессе “парникового эффекта”, усиливающегося во второй половине XX в., реализуется тенденция повышения средней температуры на планете.

Список литературы

1.Лось В.А. Экология: учебник / В.А. Лось. – М.: Издательство “Экзамен”, 2006. – 478 с.

.Сергейчик С.А. Экология: учеб. пособие / С.А. Сергейчик. – Минск: Современная школа, 2021. – 400 с.

.Челноков А.А. Охрана окружающей среды: учеб. пособие / А.А. Челноков, Л.Ф. Ющенко. – Минск: Выш. шк., 2006. – 255 с.

.Чумаков Л.С. Охрана природы: пособие для учителя / Л.С. Чумаков. – Минск: Современная школа, 2008. – 495 с.