Основные понятия промышленной экологии


Промышленно-транспортная экология относится к числу интенсивно развивающихся областей прикладной (инженерной) экологии со своими понятиями, терминологией, аксиоматикой, методами исследования процессов взаимодействия промышленности и транспорта с окружающей средой.

Э к о л о г и я — отрасль биологической науки о взаимодействии растительных и животных организмов между собой и с окружающей средой.

Промышленность и транспорт создают мощную техногенную нагрузку на окружающую среду. В ряде случаев живая и неживая природа испытывают на себе воздействие промышленных и транспортных объектов. Эти обстоятельства дают возможность говорить о возникновении новой научной ветви — промышленно-транспортной экологии, т. е. промышленно–транспортная экология изучает различные аспекты воздействия объектов промышленности и транспорта на окружающую среду.

Окружающая среда (ОС)- совокупность природных тел (атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы) и культурных (техногенных) объектов, предметов социальной и производственной деятельности человека.


Транспортный комплекс представляет собой технико-экономическую структуру, предназначенную для перевозки грузов и людей, и включает:

— систему проектирования, строительства, реконструкции, ремонта, содержания дорог, мостов, тоннелей и других сооружений;

— автомобильную, авиационную, судостроительную промышленность, строительно-дорожное и транспортное машиностроение;

— сферу эксплуатации и ремонта этих машин, поддержания работоспособности автомобильного транспорта, дорожного хозяйства, службы управления движением;

— промышленность строительных материалов, шин, топлив и масел, электротехнических устройств, запчастей, эксплуатационных жидкостей.

О6ъекты транспорта — автомобили, мотоциклы, самолеты, суда, локомотивы и другие транспортные средства, оснащенные энергоустановками и обеспечивающие выполнение транспортной работы, а также инженерные сооружения (дороги, мосты, путепроводы).

Жизненный цикл (ЖЦ) объекта транспорта (рис. 1) —
хронологически выраженная последовательность этапов создания(добычи и переработки сырья, производства конструкционных, эксплуатационных, дорожно-строительных материалов, транспортировки, хранения) производства (изготовления объекта) использования,восстановления работоспособности и утилизации техники или сооружения.

Этап создания включает добычу и переработку сырья, производство конструкционных, строительных материалов, из которых состоит объект транспорта, расходуемых эксплуатационных материалов, необходимых для его функционирования.


Этап производства включает изготовление узлов, деталей, сборку объектов транспорта, строительство инженерных сооружений (участка дороги, моста, путепровода).



Этап использования (эксплуатации) включает выполнение транспортной работы в период нормативного срока службы транспортного средства или использование участка дороги, моста.

Этапы поставки, транспортировка и хранения являются промежуточными и относятся как к материалам, так и объектам транспорта. Экологические проблемы, возникающие на этих этапах, менее значимы, чем на основных этапах жизненного цикла транспортного объекта, поэтому отдельно не рассматриваются.

 

Основные понятия промышленной экологии

 

 

Рис. 1 — Схема жизненного цикла объекта транспорта

 

Этап восстановления работоспособности предусматривает проведение технического обслуживания (содержания) и ремонта объекта транспорта с восстановлением деталей, узлов, агрегатов выработавших ресурс или замену их.

Этап утилизации объекта транспорта предусматривает разборку (ликвидацию), переработку непригодных к восстановлению деталей и узлов, повторное использование конструкционных, строительных и эксплуатационных материалов на предыдущих этапах жизненного цикла объектов транспорта или в других сферах деятельности, захоронение отходов.


На каждом из этапов ЖЦ происходит потребление энергоресурсов, конструкционных, дорожно-строительных и эксплуатационных материалов; технологические процессы сопровождаются выбросами вредных и токсических веществ. Они вносят свой вклад в загрязнение воздуха, воды или почвы, истощение природных ресурсов при реализации ЖЦ объекта, так как могут накапливаться в ландшафтах биосферы.

Биосфера – качественная своеобразная планетарная оболочка, включающая не только организмы, но и среду их жизни, охваченную и преобразованную деятельностью этих организмов.

Биогеоценоз – совокупность на известном протяжении земной поверхностью однородных природных состояний и компонентов (атмосферы, горной породы, почвы и гидрологических условий, растительности, животного мира, микроорганизмов), имеющая специфику взаимодействия этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между компонентами и природными элементами.

Экосистема – совокупность различных видов растений (продуцентов), животных (консументов) и микроорганизмов (редуцентов), взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время.

В каждой экосистеме существуют две группы основных компонент: организмы (биота) и факторы неживой природы (абиотические).


Экологическая чистота – способность транспортного объекта «вписываться» в растительно-энергетические природные циклы и мера воздействия его на окружоощую среду (параметры состояния среды).

Экологическое воздействие – последствия любых (преднамеренных или случайных, постепенных или катастрофических) антропогенных изменений природных объектов и факторов, связанных с транспортной деятельностью.

Экологическая безопасность промышленности и транспорта — состояние защищенности окружающей природной среды от промышленно-транспортных воздействий. При этом обеспечивается функционирование природно-технических систем в пределах допустимого изменения параметров окружающей среды.

Параметры состояния окружающей среды — температура, давление, объем газов, жидкостей, концентрации веществ, напряженность электромагнитного поля, радиоактивность и др. Они должны находиться в строгих диапазонах для обеспечения устойчивости экосистем. Транспортная деятельность может приводить к изменению значений параметров состояния на локальных участках территории.

Локальная экологическая катастрофа – многократное превышение критических (предельно допустимых) уровней и нагрузок на локальные экосистемы по различным ингредиентам и видам воздействия, в результате которых нарушается их устойчивость.

Материальные и энергетические преобразования, происходящие в экосистемах, обеспечивают поддержание жизни на Земле и заключаются в следующем[1].


1. Экосистемы существуют за счет не загрязняющей среду солнечной энергии, поступающей на поверхность планеты в избыточном для них количестве.

2. Получение ресурсов, избавление от отходов происходит без загрязнения среды в рамках круговорота веществ, прежде всего круговорота соединений углерода, азота, серы, фосфора.

3. Реализуется принцип экологической пирамиды: чем больше биомасса популяции, тем ниже должен быть занимаемый ею трофический уровень.

Трофическая (пищевая) цепь — ряд организмов, каждое предыдущее звено которого служит пищей следующему и одновременно является цепью передачи энергии. На первом (нижнем) трофическом уровне расположены продуценты (растения аккумулирующие солнечную энергию) и редуценты (микроорганизмы, разлагающие органическое вещество). На следующем уровне — консументы (насекомые, растительноядные животные). Далее — первичные хищники, вторичные хищники. Всего в экосистемах имеется 5 — 7 трофических уровней, так как из-за потерь энергии на поддержание обменных процессов каждому последующему трофическому уровню остается все меньше энергии.

Человек своей деятельностью стремится нарушить указанные выше принципы функционирования экосистем.

Загрязнение – любое нежелательное для экосистем антропогенное изменение. Виды загрязнений: ингредиентное, параметрическое, биоценотическое, ландшафтное[2].

Ингредиентное вызвано воздействием совокупности химических веществ, количественно и качественно чуждых естественным биогеоценозам.


Параметрическое связано с изменением качественных параметров ОС (шум, вибрации, теплота, электромагнитное излучение).

Биоценотическое заключается в воздействии на состав и структуру популяций живых организмов.

Ландшафтное представляет собой разрушение местообитания организмов и нарушение регенерационных свойств природных ландшафтов.

Антропогенная деятельность человека приводит к потере устойчивости экосистем, их деградации и разрушению. Это проявляется в изменении параметров окружающей среды (концентрации химических веществ, температуры, влажности воздуха, давления и др.) и сокращении биоразнообразия. Оказывается разрушенным и разомкнутым биогеохимический круговорот веществ. Поэтому природные ресурсы перестают воспроизводиться в пределах прежних естественных колебаний.

Экосистемы разрушаются также в результате:

— возможного изменения климата из-за изменения концентрации отдельных газов (О3, СО2) в стратосфере и тропосфере;

снижения прозрачности атмосферы за счет ее загрязнения;

изменения альбедо земной поверхности в результате воздействия на природные ландшафты (уничтожение растительности, вспашка и орошение земель);

атмосферно — гидросферного закисления (pH – эффект, который обусловлен повышением концентрации ионов водорода из-за выбросов в атмосферу оксидов азота и серы).


Последствия этих и других наблюдаемых явлений для здоровья человека недостаточно изучены. Мера этих проявлений неизвестна.

Экологический кризис – нарушение биогеохимического круговорота в результате разрушения и угнетения человеком естественных экосистем и, как следствие, нарушение устойчивости окружающей среды.

Обеспечение экологической безопасности – такое ограничение действия детерминированных и случайных факторов, когда допустимые уровни опасности не превышают порога устойчивости биоты.

Устойчивое развитие – обеспечение условий, когда контуры положительных и отрицательных обратных связей уравновешивают друг друга, а основные запасы планетарной экосистемы (население, капитал, земля, невозобновимые ресурсы, уровень загрязнения) находятся в состоянии динамического равновесия и остаются постоянными.

 

Источник: studopedia.su

Промышленная экология: основные понятия и законы

Есть образное выражение — человечество живет в эпоху трех «Э»: экологии, экономики, энергетики. В сознании у многих экология ассоциируется либо с катастрофами, о которых сообщают средства массовой информации, либо с рекламой типа «хорошая экология -хорошее качество жизни». Выражение «в городе плохая экология» бессмысленно.


Термин «экология» (от греч. oikos — жилище, дом, logos — учение) ввел в научный обиход немецкий биолог Эрнст Геккель более 130 лет назад в 1866 году. В его понимании экология — это наука об отношении отдельных организмов между собой и окружающей средой или наука о взаимодействии живой (биоценоза) и неживой природы. Данное определение характеризует науку экологию, в узком смысле понимания этого слова, как биологическую науку.

С 60-х годов XX столетия узкое понятие экологии вышло за пределы биологии. Толчком этого явилось развитие научно-технического прогресса, безмерное изъятие природных ресурсов и техногенное загрязнение окружающей среды.

 

В современном понимании экология — это наука о функционировании и развитии экологических систем различных иерархических уровней в природе и обществе в их взаимосвязи. Это
Такая наука, в согласовании с которой должна строиться вся жизнедеятельность человека. Предметом изучения являются экосистемы.

Экосистема — это сложная природная система, объединяющая на основе обмена веществ и энергии совокупность живых организмов (биоценоза) с неживыми компонентами (биотопом). Самой большой системой является биосфера Земли.


Биосфера — это внешняя живая оболочка нашей планеты, находящаяся на границах атмосферы, литосферы, гидросферы. Основоположником учения о биосфере явился великий русский ученый В.И. Вернадский. Он в своем учении: а) обозначил границы и протяженность биосферы; б) раскрыл роль живого вещества в планетарном масштабе; в) показал геологическую силу живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Живое вещество — совокупность всех живых организмов. На долю живого вещества приходится 0,01 % массы биосферы. Живое вещество обладает следующими свойствами: 1) всюдность жизни — способность быстро занимать, осваивать все свободное пространство. Например, площадь листьев деревьев и растений в лесу составляет 40 га на 1 га почвы; 2) движение не только пассивное (по течению), но и активное (против течения); 3) устойчивость при жизни и быстрое разложение при смерти; 4) высокая адаптация к условиям окружающей среды.

Как наука, экология имеет свои основные и фундаментальные законы. Основной закон экологии: развиваются не только организмы, но и экосистемы. Законы развития природы — законы более высокого порядка для человека, чем законы развития общества. Это объективные законы. Законы общества написаны человеком для себя. Они субъективны. «Природа не- признает ошибок, она всегда права, она всегда правдива, всегда серьезна; ошибки и заблуждения исходят от людей», — сказал Гете. Рассмотрим фундаментальные законы экологии, формулировка которых в образной форме дана английским ученым Б. Коммонером.


1-м закон. Все связано со всем. В природе все взаимосвязано, каждая ее часть уникальна.

2-й закон. Все должно куда-то деваться. Какая бы ни была заводская труба, а загрязнители попадут в воздух, воду и почву. Это закон сохранения массы веществ.

3-й закон. Природа знает лучше. О главном критерии эволюционного отбора. Сейчас планету населяет лишь тысячная часть испытанных эволюцией животных и растений, которые находятся в гармонии с природой.

4-й закон. Ничто не дается даром. Все имеет свою цену, за все надо платить, нет и бесплатных природных ресурсов.

5-й закон (но не Б. Коммонера). Закон ограниченности ресурсов (на всех не хватит). Это источник всех форм конкуренции, антагонизма в природе и обществе. Внутри популяций o борьба за пищу, пространство, партнерство и т.д., в человеческом обществе — классовая борьба, расизм, межрелигиозные и межнациональные конфликты. Людей много на планете (более 6 млрд.), и если даже на всех хватит хлеба и зрелищ, то на всех не хватит высоких стандартов благополучия.

С развитием науки и промышленности началось изучение биосферы как системы, состоящей из биоты, окружающей среды и антропогенного фактора (промышленное предприятие). Биосфера стала служить не только источником ресурсов для человека, но и приемником отходов его производства. Мир изменился. Если раньше, до середины XX века, говорили: природа и человек, то сейчас для урбанизированных территорий применяется термин: окружающая среда (ОС) и человек. Например, человек может нарушить правила и добиваться возврата водительских прав. Тут нарушения предполагают ответственность.

Окружающая среда — это природная среда и то, что создано человеческой цивилизацией. Она включает совокупность трех сред: природной, искусственно созданной и социально-экономической.

Когда же природа превратилась в окружающую среду? Для характеристики превращения природы в окружающую среду применим временную шкалу Кэлдера. В качестве единицы измерения на шкале Кэлдера принято: 1 год равен 100 млн. лет. Тогда возраст планеты будет — 46 лет, до 20 лет поверхность Земли была безжизненной, в 45 лет поверхность Земли покрылась растительностью, 8 месяцев назад вымерли динозавры, на прошлой неделе (по Дарвину) обезьяны превратились в человека, 4 часа назад люди начали промышлять охотой, 1 час назад — земледелием, 30 с назад (середина XIX века) человечество стало индустриально мощным, а 3 секунды назад (середина XX века) было замечено, что человек стал оказывать серьезное влияние на облик Земли.

Природа тогда превращается в окружающую среду, когда воздействие человечества на нее становится соизмеримым с возможностями природы к самосохранению.

Важнейшим рычагом воздействия на природу, оказываемого человеком, является его производственная деятельность. Экологический аспект производственной деятельности человека изучает наука промышленная экология.

Промышленная экология — инженерная дисциплина, изучающая взаимодействие живых существ с окружающей средой в условиях антропогенного воздействия. Антропогенный фактор связывают прежде всего с энергетикой, промышленностью, сельским и городским хозяйством.
Предметом изучения промышленной экологии является изучение закономерностей формирования взаимосвязей в системе «окружающая среда — предприятие».
Главными задачами промышленной экологии являются поиск и реализация надежных способов и средств обеспечения условий выживания природы и человека в условиях функционирования природно-промышленного комплекса.

Природно-промышленный комплекс — это структура, возникающая за счет взаимодействия предприятия с природной окружающей средой, включающей как биотическую, так и абиотическую составные части. Примером природно-промышленного комплекса является нефтеперерабатывающий завод, который газообразными, жидкими и твердыми загрязняющими веществами воздействует на атмосферу, гидросферу, литосферу, флору и фауну (биоту). Он территориально огорожен забором. Условно, часть биосферы внутри забора — предмет рассмотрения промышленной экологии; область биосферы вдали от забора, когда влиянием нефтеперерабатывающего завода можно пренебречь, -предмет изучения экологии.
Биотическая составляющая (факторы живой природы) образована растительным и животным сообществом, абиотическая составляющая (факторы неживой природы) включает солнечную радиацию, климат, почвенно-грунтовые условия.

Важным понятием промышленной экологии является производственное предприятие.
Производственное предприятие — организация, осуществляющая производственный процесс, в результате которого получается определенная продукция.

Производственное предприятие занимает определенную территорию, находится в определенном здании, включает в себя вспомогательные службы, имеет различные коммуникации и за счет своей производственной деятельности оказывает влияние на природную окружающую среду.

В основе деятельности любого предприятия лежит производственный процесс — совокупность операций по добыче и переработке исходных материалов (в общем случае — сырья) в определенную продукцию (она может быть конечной продукцией, а может быть и полуфабрикатом, т.е. служить основой для получения другой продукции). Схема взаимосвязи работы предприятия и окружающей средой (рис. 1.2).

По характеру протекания производственные процессы бывают 3-х видов:

1. Непрерывные процессы: к систему непрерывно подаются исходные компоненты и непрерывно удаляются готовые продукты (например, доменный процесс — и домну непрерывно подают руду и шихту, а из домны извлекают расплавленный чугун; процесс может длиться от запуска домны до остановки на ремонт).
2. Периодические — они протекают в 3 стадии: загрузка, протекание технологического процесса и выгрузка; примером периодических процессов является варка стали в мартеновских печах.
3. Комбинированные — включают в себя стадии, которые реализуются по непрерывному и периодическому характеру. Так, рассматривая производственный процесс варки стали из природных железных руд (а не из передельного чугуна), можно видеть, что получение чугуна осуществляется непрерывно, а варка стали в конверторах (или других аппаратах) осуществляется периодически.

b_300_300_16777215_0___images_stories_tehnogennyj-krugooborot.jpg

Рис. 1.2. Техногенный кругооборот веществ:
С — первичное сырье; Р — рассеивание в окружающей среде; О — отходы; BMP — вторичные материальные ресурсы; ВС — вторичное сырье; НО -неутилизируемые ресурсы

По характеру циклов производственные процессы делятся на три важнейшие группы:
1. Процессы с разомкнутой или открытой схемой, например конверторный способ варки стали
2. Процессы с замкнутой схемой, например система охлаждения резца токарного станка при скоростном резании (охлаждающая эмульсия циркулирует между бачком, резцом и сборником жидкости).
3. Процессы со смешанной схемой, примером которых является получение аммиака синтезом из азота водорода (непрерывное поступление в колонну синтеза аммиака азота и водорода, выделение из колонны синтеза готового аммиака, а не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращаются в колонну синтеза).

С экологической точки зрения наилучшими являются процессы с замкнутым циклом, когда в процессе производства вещества используются многократно и «обслуживающие вещества» (вода, обогревающие газы и т.д.) не выделяются в окружающую среду, а вновь применяются в производственном процессе, а из производственной сферы выделяется только продукция данного процесса.

Важнейшими понятиями промышленной экологии являются: сырье, отходы производства, загрязнители. Эти понятия будут рассмотрены в соответствующих разделах. Далее будут рассмотрены также понятия о качестве среды, ее показателях, представления о природоохранной деятельности, ее принципах и компонентах.

 

Источник: eko-priroda.ru

Промышленная экология: основные понятия и законы

Есть образное выражение — человечество живет в эпоху трех «Э»: экологии, экономики, энергетики. В сознании у многих экология ассоциируется либо с катастрофами, о которых сообщают средства массовой информации, либо с рекламой типа «хорошая экология -хорошее качество жизни». Выражение «в городе плохая экология» бессмысленно.

Термин «экология» (от греч. oikos — жилище, дом, logos — учение) ввел в научный обиход немецкий биолог Эрнст Геккель более 130 лет назад в 1866 году. В его понимании экология — это наука об отношении отдельных организмов между собой и окружающей средой или наука о взаимодействии живой (биоценоза) и неживой природы. Данное определение характеризует науку экологию, в узком смысле понимания этого слова, как биологическую науку.

С 60-х годов XX столетия узкое понятие экологии вышло за пределы биологии. Толчком этого явилось развитие научно-технического прогресса, безмерное изъятие природных ресурсов и техногенное загрязнение окружающей среды.

 

В современном понимании экология — это наука о функционировании и развитии экологических систем различных иерархических уровней в природе и обществе в их взаимосвязи. Это
Такая наука, в согласовании с которой должна строиться вся жизнедеятельность человека. Предметом изучения являются экосистемы.

Экосистема — это сложная природная система, объединяющая на основе обмена веществ и энергии совокупность живых организмов (биоценоза) с неживыми компонентами (биотопом). Самой большой системой является биосфера Земли.

Биосфера — это внешняя живая оболочка нашей планеты, находящаяся на границах атмосферы, литосферы, гидросферы. Основоположником учения о биосфере явился великий русский ученый В.И. Вернадский. Он в своем учении: а) обозначил границы и протяженность биосферы; б) раскрыл роль живого вещества в планетарном масштабе; в) показал геологическую силу живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.

Живое вещество — совокупность всех живых организмов. На долю живого вещества приходится 0,01 % массы биосферы. Живое вещество обладает следующими свойствами: 1) всюдность жизни — способность быстро занимать, осваивать все свободное пространство. Например, площадь листьев деревьев и растений в лесу составляет 40 га на 1 га почвы; 2) движение не только пассивное (по течению), но и активное (против течения); 3) устойчивость при жизни и быстрое разложение при смерти; 4) высокая адаптация к условиям окружающей среды.

Как наука, экология имеет свои основные и фундаментальные законы. Основной закон экологии: развиваются не только организмы, но и экосистемы. Законы развития природы — законы более высокого порядка для человека, чем законы развития общества. Это объективные законы. Законы общества написаны человеком для себя. Они субъективны. «Природа не- признает ошибок, она всегда права, она всегда правдива, всегда серьезна; ошибки и заблуждения исходят от людей», — сказал Гете. Рассмотрим фундаментальные законы экологии, формулировка которых в образной форме дана английским ученым Б. Коммонером.

1-м закон. Все связано со всем. В природе все взаимосвязано, каждая ее часть уникальна.

2-й закон. Все должно куда-то деваться. Какая бы ни была заводская труба, а загрязнители попадут в воздух, воду и почву. Это закон сохранения массы веществ.

3-й закон. Природа знает лучше. О главном критерии эволюционного отбора. Сейчас планету населяет лишь тысячная часть испытанных эволюцией животных и растений, которые находятся в гармонии с природой.

4-й закон. Ничто не дается даром. Все имеет свою цену, за все надо платить, нет и бесплатных природных ресурсов.

5-й закон (но не Б. Коммонера). Закон ограниченности ресурсов (на всех не хватит). Это источник всех форм конкуренции, антагонизма в природе и обществе. Внутри популяций o борьба за пищу, пространство, партнерство и т.д., в человеческом обществе — классовая борьба, расизм, межрелигиозные и межнациональные конфликты. Людей много на планете (более 6 млрд.), и если даже на всех хватит хлеба и зрелищ, то на всех не хватит высоких стандартов благополучия.

С развитием науки и промышленности началось изучение биосферы как системы, состоящей из биоты, окружающей среды и антропогенного фактора (промышленное предприятие). Биосфера стала служить не только источником ресурсов для человека, но и приемником отходов его производства. Мир изменился. Если раньше, до середины XX века, говорили: природа и человек, то сейчас для урбанизированных территорий применяется термин: окружающая среда (ОС) и человек. Например, человек может нарушить правила и добиваться возврата водительских прав. Тут нарушения предполагают ответственность.

Окружающая среда — это природная среда и то, что создано человеческой цивилизацией. Она включает совокупность трех сред: природной, искусственно созданной и социально-экономической.

Когда же природа превратилась в окружающую среду? Для характеристики превращения природы в окружающую среду применим временную шкалу Кэлдера. В качестве единицы измерения на шкале Кэлдера принято: 1 год равен 100 млн. лет. Тогда возраст планеты будет — 46 лет, до 20 лет поверхность Земли была безжизненной, в 45 лет поверхность Земли покрылась растительностью, 8 месяцев назад вымерли динозавры, на прошлой неделе (по Дарвину) обезьяны превратились в человека, 4 часа назад люди начали промышлять охотой, 1 час назад — земледелием, 30 с назад (середина XIX века) человечество стало индустриально мощным, а 3 секунды назад (середина XX века) было замечено, что человек стал оказывать серьезное влияние на облик Земли.

Природа тогда превращается в окружающую среду, когда воздействие человечества на нее становится соизмеримым с возможностями природы к самосохранению.

Важнейшим рычагом воздействия на природу, оказываемого человеком, является его производственная деятельность. Экологический аспект производственной деятельности человека изучает наука промышленная экология.

Промышленная экология — инженерная дисциплина, изучающая взаимодействие живых существ с окружающей средой в условиях антропогенного воздействия. Антропогенный фактор связывают прежде всего с энергетикой, промышленностью, сельским и городским хозяйством.
Предметом изучения промышленной экологии является изучение закономерностей формирования взаимосвязей в системе «окружающая среда — предприятие».
Главными задачами промышленной экологии являются поиск и реализация надежных способов и средств обеспечения условий выживания природы и человека в условиях функционирования природно-промышленного комплекса.

Природно-промышленный комплекс — это структура, возникающая за счет взаимодействия предприятия с природной окружающей средой, включающей как биотическую, так и абиотическую составные части. Примером природно-промышленного комплекса является нефтеперерабатывающий завод, который газообразными, жидкими и твердыми загрязняющими веществами воздействует на атмосферу, гидросферу, литосферу, флору и фауну (биоту). Он территориально огорожен забором. Условно, часть биосферы внутри забора — предмет рассмотрения промышленной экологии; область биосферы вдали от забора, когда влиянием нефтеперерабатывающего завода можно пренебречь, -предмет изучения экологии.
Биотическая составляющая (факторы живой природы) образована растительным и животным сообществом, абиотическая составляющая (факторы неживой природы) включает солнечную радиацию, климат, почвенно-грунтовые условия.

Важным понятием промышленной экологии является производственное предприятие.
Производственное предприятие — организация, осуществляющая производственный процесс, в результате которого получается определенная продукция.

Производственное предприятие занимает определенную территорию, находится в определенном здании, включает в себя вспомогательные службы, имеет различные коммуникации и за счет своей производственной деятельности оказывает влияние на природную окружающую среду.

В основе деятельности любого предприятия лежит производственный процесс — совокупность операций по добыче и переработке исходных материалов (в общем случае — сырья) в определенную продукцию (она может быть конечной продукцией, а может быть и полуфабрикатом, т.е. служить основой для получения другой продукции). Схема взаимосвязи работы предприятия и окружающей средой (рис. 1.2).

По характеру протекания производственные процессы бывают 3-х видов:

1. Непрерывные процессы: к систему непрерывно подаются исходные компоненты и непрерывно удаляются готовые продукты (например, доменный процесс — и домну непрерывно подают руду и шихту, а из домны извлекают расплавленный чугун; процесс может длиться от запуска домны до остановки на ремонт).
2. Периодические — они протекают в 3 стадии: загрузка, протекание технологического процесса и выгрузка; примером периодических процессов является варка стали в мартеновских печах.
3. Комбинированные — включают в себя стадии, которые реализуются по непрерывному и периодическому характеру. Так, рассматривая производственный процесс варки стали из природных железных руд (а не из передельного чугуна), можно видеть, что получение чугуна осуществляется непрерывно, а варка стали в конверторах (или других аппаратах) осуществляется периодически.

b_300_300_16777215_0___images_stories_tehnogennyj-krugooborot.jpg

Рис. 1.2. Техногенный кругооборот веществ:
С — первичное сырье; Р — рассеивание в окружающей среде; О — отходы; BMP — вторичные материальные ресурсы; ВС — вторичное сырье; НО -неутилизируемые ресурсы

По характеру циклов производственные процессы делятся на три важнейшие группы:
1. Процессы с разомкнутой или открытой схемой, например конверторный способ варки стали
2. Процессы с замкнутой схемой, например система охлаждения резца токарного станка при скоростном резании (охлаждающая эмульсия циркулирует между бачком, резцом и сборником жидкости).
3. Процессы со смешанной схемой, примером которых является получение аммиака синтезом из азота водорода (непрерывное поступление в колонну синтеза аммиака азота и водорода, выделение из колонны синтеза готового аммиака, а не вступившие в реакцию азот и водород вновь возвращаются в колонну синтеза).

С экологической точки зрения наилучшими являются процессы с замкнутым циклом, когда в процессе производства вещества используются многократно и «обслуживающие вещества» (вода, обогревающие газы и т.д.) не выделяются в окружающую среду, а вновь применяются в производственном процессе, а из производственной сферы выделяется только продукция данного процесса.

Важнейшими понятиями промышленной экологии являются: сырье, отходы производства, загрязнители. Эти понятия будут рассмотрены в соответствующих разделах. Далее будут рассмотрены также понятия о качестве среды, ее показателях, представления о природоохранной деятельности, ее принципах и компонентах.

 

Источник: eko-priroda.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.