Инженерные методы и средства защиты атмосферы и гидросферы

1. Дисциплина “Экология”

ЛЕКЦИЯ 15
ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ И
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ АТМОСФЕРЫ
И ГИДРОСФЕРЫ
Кутергин Андрей Сергеевич
Доцент кафедры радиохимии и прикладной экологии

2. Содержание лекции

Защитная техника и технологии.
Мероприятия по охране атмосферного воздуха.
Методы и системы очистки газовых выбросов
предприятий.
Защита гидросферы. Основные методы
очистки сточных вод.

3. Принципиальные направления инженерной защиты окружающей среды

Основные
направления
инженерной
защиты
окружающей среды от загрязнения и других видов
антропогенных воздействий:
• внедрение ресурсосберегающей, безотходной и
малоотходной технологии,
• биотехнология,
• утилизация и детоксикация отходов
• экологизация всего производства, при котором
обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия
с окружающей средой в естественные циклы круговорота
веществ.

4. Мероприятия по охране атмосферы

Современная практика охраны окружающей природной
среды и воздушного бассейна, в частности, используя
мировой опыт в этой области, включает следующие
подходы:
• разработку соответствующих законодательных
актов;
• экологизацию технологических процессов;
• организацию санитарно-защитных зон;
• очистку выбросных газов от вредных веществ;
• меры по снижению выбросов автотранспорта;
• государственный экологический контроль за
охраной атмосферного воздуха.

5. Федеральное законодательство и охрана атмосферного воздуха

Систему мер по предотвращению и уменьшению выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу определил федеральный
закон «Об охране атмосферного воздуха» (1989г.). Цель
закона защитить человека и ОПС от вредных воздействий,
снизить ущерб, наносимый материальным ценностям.
• Загрязняющие и потенциально опасные вещества подлежат
обязательной государственной регистрации.
• Минприроды России осуществляет свою деятельность в
области охраны
атмосферного воздуха совместно с
Министерством
здравоохранения
РФ,
Федеральной
службой России по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды (Росгидромет), другими федеральными
органами исполнительной власти в пределах их компетенции.

6. Экологизация технологических процессов

• К этому направлению относится создание замкнутых
технологических
циклов,
безотходных
и
малоотходных технологий, которые исключают или
существенно снижают попадание в воздух вредных
веществ.
• Направление
предусматривает
также
создание
непрерывных технологических процессов (по принципу
«отходы одних являются сырьем для других
предприятий»), замену сети мелких котельных
установок на централизованное теплоснабжение,
замену угля и мазута на природный газ и т.п.

7. Создание санитарно-защитных зон

• Согласно Санитарным нормам и правилам 2.2.1.5/2.1.1.567-96
«Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация
предприятий, сооружений и иных объектов», любые объекты,
которые являются источниками выбросов в ОПС вредных веществ,
а
также
источниками
шума,
вибрации,
ультразвука,
электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества,
необходимо в обязательном порядке отделять от жилой застройки
санитарно-защитными зонами (СЗЗ).
• В зависимости от концентрации объектов на данной
территории, их мощности, условий эксплуатации, характера и
количества выбрасываемых в атмосферу токсических веществ
и т.п. для предприятий, производств и иных объектов установлены
следующие минимальные размеры СЗЗ: предприятия 1 -го класса
опасности – 2000 м; 2-го – 1000 м; 3-го – 500 м; 4-го – 300 м; 5-го
– 100 м. Допускается размер СЗЗ 50 м для предприятий пищевой
промышленности, общественного питания, зрелищных и

8. Очистка выбросных газов от пыли

Механические осадители. Пыль отделяется под действием
силы тяжести, инерции или центробежной силы.
Мокрые
инерциальные
пылеуловители.
Частицы
мелкодисперсной пыли размером менее 1,0 мкм оседают на
поверхности капель жидкости под действием сил инерции,
гравитации, центробежной силы и броуновского движения.
Фильтры. Для тонкой очистки промышленных выбросов
воздух фильтруют через пористую перегородку или слой с
задержкой на них твёрдых частиц примесей.
Электрофильтры.
Их применяют для очистки от
самых тонких фракций пыли, а также для очистки от
тумана. Загрязнённые газы, попав между электродами,
проводят ток, большинство частиц пыли заряжаются
отрицательно и осаждаются на положительно заряженном
электроде, с которого пыль легко удаляется.

9. Очистка газообразных выбросов

• Физико-химические методы:
абсорбция - объемное поглощение газа жидкостью, приводящее
к образованию раствора;
адсорбция - поглощение газообразного или жидкого вещества
объемом или поверхностью твердого тела (сорбента).
• Химические методы:
каталитические - восстановление или окисление вредных
веществ в присутствии катализатора;
некаталитические - восстановление вредных веществ
добавками аммиака.
• Термические методы:
конденсация;
дожигание - очищаемые газы могут дожигаться при высоких
температурах и наличии достаточного количества кислорода.
• Биологические.
Поглощение
примесей
из
воздуха
биофильтрами,
основанными
на
жизнедеятельности
микроорганизмов.

10. Меры по снижению выбросов автотранспорта

Градостроительные мероприятия
Контроль выброса токсичных веществ
Изменение состава топлива
Нейтрализаторы выхлопных газов
Совершенствование
двигателей
внутреннего сгорания
Использование альтернативного топлива
Переход от автомобилей с бензиновыми и
дизельными
двигателями
на
электромобили, солнечные автомобили

11. Государственный экологический контроль за состоянием атмосферы

Государственный контроль должен обеспечить:
• соблюдение условий, установленных разрешениями на
выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
• соблюдение стандартов, нормативов, правил и иных
требований охраны атмосферного воздуха;
• соблюдение режима санитарно-защитных зон объектов,
имеющих стационарные источники выбросов вредных веществ в
атмосферный воздух;
• выполнение федеральных и региональных программ охраны
атмосферного воздуха, а также соответствующих программ
субъектов Федерации;
• выполнение иных требований законодательства РФ в области
охраны атмосферного воздуха.

12. Мероприятия по охране гидросферы

Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения
вредными веществами предусматривает комплекс
мер:
1) разработку соответствующих законодательных
актов;
2) организацию мониторинга водных объектов;
3) охрану поверхностных и подземных вод, включая
очистку промышленных и бытовых стоков;
4) подготовку воды, используемой для питьевых
хозяйственных и целей;
5) государственный контроль за использованием и
охраной водных ресурсов.

13. Федеральное Законодательство и охрана водных объектов

• Водное законодательство включает Водный кодекс
Российской Федерации и принимаемые в соответствии
с ним федеративные законы и иные нормативные
правовые акты, а также законы и иные нормативные
правовые акты субъектов РФ (республик, краев, областей).
• Цель водного законодательства – регулирование
отношений в области использования и охраны водных
объектов. При этом использование водных объектов для
питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения
является приоритетным.
• Своды систематизированных данных о водных
объектах, водных ресурсах, режиме, качестве и
использовании вод, а также о водопользователях
включаются в Водный кадастр.

14. Организация мониторинга водных объектов

Государственный мониторинг водных объектов включает
мониторинг поверхностных водных объектов суши и морей,
мониторинг подземных водных объектов, мониторинг
водохозяйственных систем и сооружений.
Он предусматривает:
• постоянные наблюдения за их состоянием, качественными и
количественными показателями как поверхностных, так и
подземных вод;
сбор, хранение и обработку данных наблюдений;
создание и ведение банков данных;
• оценку, составление прогнозов изменения состояния водных
объектов
и
передачу
соответствующей
информации
правительственным органам Федерации и ее субъектов.

15. Организация водоохранных зон

• Водоохранные зоны - территории, примыкающие к
акватории рек, водохранилищ и других поверхностных водных
объектов; на них устанавливается специальный режим
использования и охраны природных ресурсов, а также
осуществления иной деятельности.
• Согласно
Водному
кодексу
РФ,
обязанность
установления размеров и границ водоохранных зон и их
прибрежных защитных полос возложена на правительство
страны
• Водоохранные лесные насаждения вокруг естественных
и искусственных водоемов и водотоков предназначены для
охраны поверхностных вод от засорения и загрязнения, для
защиты водоемов от разрушительных действий ветров и
поступающей в них с водосбора воды, а также для
уменьшения потерь воды на испарение.

16. Очистка сточных вод

Основные методы очистки сточных вод:
• механические (отстаивание, процеживание, фильтрование,
центрифугирование) используют как первичную стадию для
удаления из сточных вод нерастворённых примесей ;
• физико-химические
(коагуляция,
флотация,
сорбция,
экстракция, дезодорация, обратный осмос, ультрафильтрация,
электродиализ и др.);
• химические
(нейтрализация,
аэрация,
окисление)
заключаются во внесении
в стоки реагентов, которые
способствуют выпадению загрязняющих веществ в осадок;
• биологические протекают в аэробных (биохимическое
окисление) и анаэробных (биологическое разложение)
условиях ;
• термические - огневое обезвреживание производственных
стоков .

17. Подготовка воды, используемой для питьевых и хозяйственных целей

• В России наиболее распространенным способом борьбы с
загрязнением является метод обеззараживания воды
хлором
• Методы озонирования или обработки УФ-лучами широко
внедряются на станциях водоподготовки многих стран
Западной Европы и США..
• На ряде отечественных станций водоподготовки на
заключительной стадии используют сорбционные процессы
с применением адсорбентов.
• В последние десятилетия наметилась тенденция к переходу
на использование артезианских (подземных) вод.

18. Государственный контроль за использованием и охраной водных ресурсов.

•«Положение об осуществлении государственного
контроля за использованием и охраной водных объектов»
утверждено правительством России в 1997 г.
• В соответствии с этим Положением контроль
осуществляют Министерство природных ресурсов
(МПР),
отделы
государственного
контроля
за
использованием
и
охраной
водных
объектов
территориальных органов.
• Основной задачей МПР является осуществление
государственного контроля за соблюдением требований
водного
законодательства
России,
стандартов,
нормативов, правил и иных правовых актов.