Экологические факторы технологических процессов

Загрязнение природной среды происходит не только из космоса или из‑за извержения вулканов, но и в результате хозяйственной деятельности, связанной с промышленными предприятиями, сельским хозяйством и транспортом. Антропогенное загрязнение подразделяют на: пылевое, газовое, химическое (в том числе загрязнение почвы химикатами), ароматическое и тепловое (изменение температуры воды, воздуха, почвы).

Среди веществ, загрязняющих атмосферу, 90 % приходятся на газы и 10 % – на твердые частицы. Главные источники загрязнения атмосферы – автотранспорт (50 %) и выбросы промышленных предприятий.

Окислы серы – основной загрязнитель, источником которого являются тепловые станции, котельные, комбинаты тяжелой и металлургической промышленности. Сернистый газ и окислы азота при взаимодействии с парами воды (облаками) порождают кислотные дожди, которые уничтожают урожай, растительность, рыбные запасы, разрушают здания и сооружения.

Значительное негативное воздействие на состояние атмосферы оказывают углекислый и угарный газы, получаемые от сжигания углеводородов (угля, нефти, торфа и др.). Такое изменение атмосферы приводит к парниковому эффекту, который выражается повышением температуры, изменением погоды и климата. Последствием парникового эффекта является рост опустынивания земель из‑за интенсивного испарения влаги, содержащейся в почве.

Озоноразрушающими веществами являются фреон, хлор, углерод.

Основными объектами загрязнения являются водоемы, реки, озера, Мировой океан. В Мировой океан ежегодно сливаются миллиарды тонн жидких и твердых отходов. Разлив нефти ведет к гибели живых ресурсов моря, в том числе водорослей, планктона, вырабатывающих кислород. Массовым источником загрязнения окружающей среды стали химикаты, применяемые в сельском хозяйстве, строительстве и быту, токсичность действия которых еще полностью не изучена.

Эти и другие последствия загрязнения окружающей природной среды отрицательно сказываются на физическом здоровье человека, его нервном, психическом состоянии, на здоровье будущих поколений. Некоторые усредненные данные: 20 % населения постоянно болеет аллергией; 35 % населения промышленных городов – разными болезнями в результате воздействия загрязненной окружающей среды; каждый день на планете умирают 25 000 человек из‑за некачественной воды; возрос процент рождаемости дефективных детей до 11 %; увеличился рост онкологических заболеваний и пр.

БЕЗОТХОДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Активной формой защиты окружающей среды населенных мест от вредного воздействия промышленных предприятий является переход к малоотходным и безотходным технологиям. Под безотходной технологией и производством, безотходной системой понимают не просто технологию или производство того или иного продукта, а принцип организации функционирования производства. При этом рационально используются все компоненты сырья и энергия в замкнутом цикле (первичные сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы), т. е. нарушается сложившееся экологическое равновесие в биосфере.

Переход к малоотходным технологиям позволяет осуществить проектирование и выпуск технологического оборудования с замкнутыми циклами движения жидких и газообразных веществ. Например, технологии с рециркуляцией газов внедрены в производстве удобрений, что резко сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

Малоотходная технология является промежуточной ступенью при создании безотходного производства.

При малоотходном производстве вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами, но по техническим, экономическим, организационным или другим причинам часть сырья и материалов переходит в отходы и направляется на длительное хранение или захоронение.

Основой безотходных производств является комплексная переработка сырья с использованием всех компонентов, поскольку отходы производства – это не использованная по тем или иным причинам часть сырья. Большое значение при этом приобретает разработка ресурсосберегающих технологий.

Малоотходная и безотходная технология должна обеспечить:

1) комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных процессов;

2) создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного использования;

3) переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

4) использование замкнутых систем промышленного водоснабжения;

5) создание безотходных комплексов.

Так, в машиностроении разработка малоотходных технологических процессов связана с необходимостью увеличения коэффициента использования металла. Увеличение его не только дает технико‑экономические выгоды, но и позволяет уменьшить количество отходов и вредных выбросов в окружающую среду.

ЭКОБИОЗАЩИТНАЯ ТЕХНИКА

Для обеспечения экологической безопасности технических систем и технологий используется экобио‑защитная техника – средства защиты человека и природной среды от опасных и вредных факторов.

Защита атмосферы от вредных веществ производится с помощью очистки производственных воздушных выбросов от пыли (сухими и мокрыми методами), тумана электрофильтрами и фильтрами из различных материалов), вредных газов (в адсорберах с химио‑препаратами и без них) и паров (конденсации).

Защита гидросферы осуществляется с помощью очистки сточных вод от загрязняющих их примесей с извлечением из сточных вод всех ценных веществ и их переработкой, или разрушением вредных веществ окислением или восстановлением, а затем удалением их в виде газов и осадков. Для реализации указанных методов используются очистные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской канализации.

Для защиты человека в условиях производства, а также при взаимодействии с техническими средствами вне производства применяются разнообразные средства, не допускающие или снижающие до допустимого уровня воздействие опасных и вредных факторов.

В частности, электрические установки должны иметь защитное заземление – соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли». При этом применяются зануление электроустановок (электрическое соединение с глухозаземленной нейтралью источника тока металлических частей, которые могут оказаться под напряжением) или защитное отключение (быстродействующая защита производит автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током).

Для защиты от вредных веществ на рабочем месте (например, при пайке, работе с клеями, красками, лазерной обработке материалов) применяется местная вытяжная вентиляция.

Оградительные устройства служат для ограждения движущихся частей машин, мест вылета частиц обрабатываемого материала, зон воздействия высоких температур и вредных излучений.

Вибродемпферы (автомобильные и вагонные рессоры), виброизоляторы (резинометаллические амортизаторы, стальные пружины и др.) предохраняют человека от вредного воздействия вибрации при низкочастотной вибрации, а прокладки из губчатой резины – при высокочастотной вибрации.

Звукоизоляцию повышают сплошные панели из вибродемпфированного материала, наклеиваемые изнутри на корпус источника шума.