Защита от физических воздействий

Защита окружающей среды

1. Защита атмосферы.

2. Защита почв.

3. Защита гидросферы.

4. Защита от вредных физических воздействий.

Защита атмосферы

Мероприятия по охране атмосферного воздуха условно можно разделить на следующие группы: экологизация технологических процессов, очистка пылегазовых выбросов, архитектурно-планировочные и инженерно-организационные мероприятия.

Методы очистка пылегазовых выбросов.

Для очистки газов от пыли применяют сухие, мокрые и электрические способы.

Сухие способы основаны на отделении пылеватых частиц от газового потока с помощью специального оборудования: пылеосадительных камер, циклонов, фильтров (тканевых, волокнистых, зернистых).

Мокрые способы очистки основаны на поглощении пыли водой, которая разбрызгивается форсунками или подается непрерывно против запыленного потока воздуха. При этом образуется большое количество сточных вод, которые должны подвергаться очистке.

Электрические способы применяют для улавливания цементной, гипсовой, угольной пыли. Основой процесса очистки является ионизация пылевидных частиц под воздействием электрического поля. Заряженные частички оседают на поверхность электрода с противоположным электрическим зарядом и удаляются с электродов путем встряхивания.

Очистка выбросов от газов осуществляется различными методами:

Метод абсорбции заключается в пропуске газового потока через жидкие растворы минеральных или органических веществ. Загрязнители реагируют с этими веществами и выпадают в осадок. Например, для очистки газового потока от диоксида серы применяют известковое молоко, от сероводорода – раствор солей кальцинированной соды и мышьяка и т. д.

Метод адсорбции заключается в пропуске газового потока через твердый пористый материал, который поглощает газовые загрязнители. В качестве адсорбента используется активный уголь, известняк. Достоинства этого способа – высокая степень очистки, недостаток – газы должны быть сухими и не содержать в своем составе пыль.

Биохимические способы основаны на способности микроорганизмов разрушать и преобразовывать различные соединения. Эти методы применяют для очистки газов постоянного состава. При частом изменении газового состава микроорганизмы не успевают адаптироваться к новым веществам. При этом способе очистки газовый поток пропускают через водную суспензию активного ила (активный ил – коллоидная масса минерального и органического состава, богатая микроорганизмами), почву, торф, компост.

Выбор метода очистки осуществляют на основе технико-экономических расчетов.

Архитектурно-планировочные мероприятия – комплекс приемов, включающих, выбор площадки для строительства промышленного предприятия, взаимное расположение предприятия и жилых кварталов, взаимное расположение цехов предприятия, организацию санитарно-защитных зон, устройство зеленых зон.

Промышленные предприятия должны быть расположены на ровном, возвышенном, хорошо проветриваемом месте, с подветренной стороны от жилых массивов. Цехи, выделяющие наибольшее количество загрязняющих веществ, следует располагать на краю производственной территории со стороны, противоположной жилому массиву. Взаимное расположение цехов должно быть таким, чтобы при направлении ветра в сторону жилых кварталов их выбросы не объединялись.

Промышленные предприятия должны быть отделены от жилых районов санитарно-защитной зоной (СЗЗ).

Размеры СЗЗ устанавливают по нормативам в зависимости от вредности и мощности предприятия в пределах от 50 до 1000 м.

Нормативные размеры санитарно-защитных зон:

Класс опасности предприятия Размер СЗЗ, м

1 1000

2 500

3 300

4 100

5 50

СЗЗ нельзя рассматривать как резервную территорию и использовать ее для расширения промышленной площадки. На территории СЗЗ допускается размещение объектов более низкого класса вредности, чем основное производство – складов, гаражей, автостоянок и т.д.

Территория СЗЗ должна быть благоустроена и озеленена, растения, используемые для озеленения, должны быть эффективными в санитарном отношении и достаточно устойчивыми к загрязнению атмосферы и почв,

При проектировании озеленения СЗЗ следует отдавать предпочтение созданию смешанных, древесно-кустарниковых насаждений, обладающих большой биологической устойчивостью и высокими декоративными достоинствами по сравнению с однородными посадками.

Инженерно-организационные мероприятия – снижение интенсивности движения транспорта, увеличение высоты труб, повышение скорости движения газов по этим трубам, что приводит к большему рассеивающему эффекту.

Для снижения интенсивности движения автотранспорта устраивают объездные и окружные дороги вокруг городов и населенных пунктов, устройство развязок пересечений дорог на разных уровнях, организация на основных магистралях движения по типу “зеленая волна”.

Увеличение высоты дымовых труб. Чем выше труба, тем лучше рассеивание пылегазовых выбросов в атмосфере. Необходимо отметить , что рассеивание вредных веществ в атмосфере является временным, вынужденным мероприятием, вызванным отсутствием методов очистки некоторых загрязнителей, а также тем, что существующие очистные аппараты не обеспечивают 100% очистку. Строительство высоких труб не решает проблему загрязнения, а переадресовывает свои загрязнения другим регионам. Самая высокая в мире дымовая труба высотой более 400м построена на медно-никелевом комбинате в Канаде. В нашей стране не рекомендуется строительство труб высотой более 150 м.

Повышение скорости движения в дымовой трубе способствует улучшению рассеивания дымовых газов.

Защита почв

К основным направлениям по защите почв от деградации относятся следующие мероприятия: защита почв от заболачивания и засоления, водной и ветровой эрозии, загрязнения, предотвращение необоснованного изъятия земель из сельскохозяйственного оборота, рекультивация нарушенного почвенного покрова.

Для борьбы с заболачиванием в результате нарушения природного водного режима применяют различные осушительные мелиорации для понижения уровня грунтовых вод, например, устройство дренажей, открытых каналов, водозаборных сооружений и т.д.

Для предупреждения засоления почв необходимо предусматривать промывку орошаемых земель, с перехватом и отведением промывных вод с помощью дренажных систем, соблюдать нормы полива, выполнять гидроизоляцию оросительных каналов, для исключения фильтрации оросительных вод и подъема уровня грунтовых вод.

Для борьбы с водной эрозиейнеобходимо проводить комплекс противоэрозионных мероприятий:

· предупреждение эрозии, которое заключается в отведении поверхностного потока с помощью специальных канав, устроенных в верховье склона;

· закрепление почвы корневой системой растительности, которая способствует фильтрации осадков в почву, снижает скорость поверхностного потока. Создание замкнутого растительного покрова, чередование многолетней и однолетней растительности на склонах.

· распашка поперек склона;

· террасирование склонов, создание на них валиков, бороздок, дрен;

· при уклоне склона >16о почвы исключают из земледелия.

Для борьбы с ветровой эрозией предусматривают:

· высадку защитных лесных полос уменьшающих скорость ветра в приземном слое;

· агротехнические методы: минимальную обработку почвы (распашка без переворачивания почвы), полосное чередование культур, оставление стерни на полях и др.

· закрепление почвы растительностью или специальными полимерами.

Для предотвращения загрязнения почв пестицидами применяют природные методы борьбы с вредителями: использование естественных врагов, например, божья коровка питается тлей, насекомыми, опасными для цитрусовых культур, с многими сорняками борются с помощью растительноядных насекомых, численность кроликов в Австралии контролируют с помощью инфекционной бактерии т. д. Проблема состоит в том, чтобы выявить этих врагов и использовать их, не нанося ущерб другим видам.

Отчуждение земель при строительстве, складировании отходов, добыче полезных ископаемыхнеобходимо сводить к минимуму:

· минимально использовать ценные сельскохозяйственные и лесные угодья для строительства, привязывать дорожные трассы, коммуникации к существующим трассам, неугодьям;

· соблюдать нормы отвода земель при строительстве;

· улучшать технологии, комплексно использовать сырье, утилизировать отходы, что позволит сократить отчуждение земель для их складирования и т.д.

· сохранять плодородный слой почвы при выполнении земляных работ;

· проводить рекультивацию нарушенных земель.

Рекультивация земель – это комплекс мероприятий по восстановлению земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, строительстве, складировании отходов и т. д.

Объектами рекультивации являются отвалы отходов, просадки земной территории, образующиеся при добыче полезных ископаемых, карьеры, котлованы и другие нарушения при различных видах строительства.

В зависимости от того, как планируется в дальнейшем использовать нарушенные земли, различают следующие направления рекультивации:

· сельскохозяйственное – подготовка земель для использования как сельскохозяйственных угодий (создание пашни, садов, сенокосов на восстановленных землях);

· лесохозяйственное – подготовка земель под лесные насаждения различного назначения;

· водохозяйственное – создание водных объектов в отработанных карьерах, которые заполняются подземными водами;

· рекреационное – создание зон отдыха и спорта, парков, лесопарков, спортивных сооружений, турбаз и т. д.

· природоохранное и санитарно-гигиеническое – проводится для тех объектов, которые не пригодны для использования в народном хозяйстве. Цель этого направления рекультивации – предупреждение загрязняющего воздействия на окружающую среду (например, рекультивация шламохранилищ, хвостохранилищ – противоэрозионные насаждения, задернование почв, закрепление почв техническими средствами);

· строительное – подготовка земель для промышленного или гражданского строительства.

Рекультивацию при создании плодородных участков земель осуществляют в два этапа: технический и биологический.

Технический этап включает следующие подготовительные работы:

строительство подъездных дорог, обратную засыпку карьеров, снижение уклона откосов отвалов или карьеров, планировку поверхностей восстанавливаемых земель, нанесение плодородного слоя почвы и другие специальные работы.

При производстве работ, связанных с нарушением земель, необходимо предусматривать сохранение плодородного слоя почвы. Качество снимаемой почвы оценивается по химическому составу, содержанию в ней гумуса, загрязняющих веществ. Снимаемый плодородный слой целесообразно сразу же использовать для рекультивации земель или для подсыпки на деградированные, истощенные почвы. Если такой возможности нет, допускается временное хранение в специальных отвалах – буртах.

Бурты устраивают таким образом, чтобы почва как можно меньше теряла свои плодородные свойства. Высота буртов должна быть не более 8 м, для защиты от водной и ветровой эрозии откосы устраивают пологими и засевают их многолетними травами с развитой корневой системой (желательно почвоулучшающими культурами: бобовыми, злаковыми). При хранении почвы она постепенно теряет свои плодородные свойства, не допускается длительное хранение почв более 8 лет.

Биологический этап осуществляют после завершения технического этапа, и заключается он в восстановлении плодородия рекультивируемых земель. Этот этап выполняется землепользователями и включает внесение минеральных и органических удобрений, рыхление, посев почвоулучшающих культур.

Защита гидросферы

Поверхностные воды охраняют от засорения, загрязнения и истощения.

Для предупреждения от засорения принимают меры, исключающие попадание в водоемы и реки строительного мусора, твердых отходов, разработанного грунта и других предметов, негативно влияющих на качество воды, условия обитания рыб и др.

Важнейшая и очень сложная проблема – защита вод от загрязнения. С этой целью предусматривают следующие мероприятия:

· развитие безотходных и безводных технологий, внедрение систем оборотного водоснабжения, утилизация отходов;

· очистка промышленных, коммунально-бытовых и др. сточных вод;

· передача сточных вод на другие предприятия, предъявляющие менее жесткие требования к качеству воды и если, содержащиеся в ней примеси, не оказывают вредного воздействия на технологический процесс этих предприятий, а наоборот улучшают качество выпускаемой продукции (например, передача сточных вод химических предприятий на предприятия строительного производства);

· канализование и санитарная очистка городов;

· очистка поверхностного стока городских, промышленных территорий;

· создание водоохранных зон.

Методы очистки сточных вод. В виду огромного разнообразия состава сточных вод существуют различные способы их очистки: механический, физико-химический, химический, биологический и др. В зависимости от характера загрязнения и степени вредности очистка сточных вод может производиться каким-либо одним методом или комплексом методов (комбинированный способ).

При механической очистке путем процеживания, отстаивания и фильтрования удаляют нерастворимые механические примеси. Для этой цели используют решетки, песколовки, песчаные фильтры, отстойники различных типов. Вещества, плавающие на поверхности сточных вод (нефть, смолы, масла, жиры, полимеры и др.), задерживают нефте- и жироловушками или другого вида уловителями, путем слива верхнего слоя, содержащего плавающие вещества.

Химические и физико-химические способы используют для очистки промышленных сточных вод.

При химической очистке в сточные водывводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак и др.), которые взаимодействуют с загрязнителями и выпадают в осадок.

При физико-химической очистке используют методы коагуляции, сорбции, флотации и др.

Для очистки коммунально-бытовых, промышленных стоков целлюлозно-бумажных, нефтеперерабатывающих, пищевых предприятий после механической очистки используют биологический метод. Этот метод основан на способности природных микроорганизмов, использовать для своего развития, органические и некоторые неорганические соединения, содержащиеся в сточных водах. Очистку производят на искусственных сооружениях (аэротенках, метантенках, биофильтрах и др.) и в естественных условиях (поля фильтрации, поля орошения, биологические пруды и др.). При очистке сточных вод образуется осадок, который удаляют для подсушивания на иловые площадки, а потом используют как удобрение. Однако при биологической очистке коммунально-бытовых сточных вод совместно с промышленными сточными водами, которые содержат тяжелые металлы и другие вредные вещества, эти загрязнители накапливаются в осадках и использование их в качестве удобрений исключается.

Важную защитную роль на любом водном объекте выполняют водоохранные зоны – это специальные зоны, устраиваемые вдоль берегов рек, озер, водохранилищ. Основное назначение – защита водных объектов от загрязнения, засорения, эрозионных наносов поверхностным стоком. Ширина водоохранных зон может составлять от 100 до 300 м и более. В пределах водоохраной зоны почва должна быть закреплена растительностью, высажены защитные лесные полосы, запрещается хозяйственная деятельность: распашка земель, выпас скота, применение ядохимикатов, удобрений, производство строительных работ, размещение складов, гаражей, животноводческих комплексов и др.

Контроль качества воды проводят дляоценки возможности ее использования для хозяйственно-питьевого, культурно-бытового, рыбохозяйственного и технического назначения. Для оценки качества воды анализируют ее состав и физические свойства. Определяют температуру, запах, вкус, прозрачность, мутность, содержание растворенного кислорода, биохимическое потребление кислорода, кислотность, содержание вредных веществ, а также количество кишечных палочек в одном литре воды. Все приведенные показатели не должны превышать нормативные требования.

Основные мероприятия по защите подземных вод заключаются в предотвращении истощения запасов их (путем регулирования водоотбора) и загрязнения.

Защита от физических воздействий

Защита от шумового воздействия– очень сложная задача и для ее решения необходим комплекс мер.

Санитарные нормы, принятые в Украине, при определении допустимого уровня шума учитывают специфику помещений (жилые дома, больницы, общежития и т. д.). Например, для жилых домов средний допустимый уровень шума в дневное время составляет 55 дБ, в ночное – 45 дБ.

Меры по защите среды от шумового воздействия заключаются в снижении шума в самом источнике и с помощью архитектурно-строительных решений:

· применение звукопоглощающих материалов,

· рациональное размещение строительных объектов,

· отнесение жилых строений в глубь кварталов,

· размещение шумовых производств вдали от жилых кварталов,

· устройство противошумовых специальных экранов (вдоль дорог и улиц в виде земляных валов, стенок различных конструкций, шумоотражающих нежилых строений: магазинов, складов),

· создание полос зеленых насаждений.

Для снижения воздействия вибраций на окружающую среду необходимо принимать мера по снижению их в источнике возникновения и на путях распространения путем виброгашения, виброизоляции.

Для защиты населения от электромагнитных полейвокруг источниковполей создают санитарно-защитные зоны (СЗЗ). В пределах СЗЗ не допускается размещение жилых домов. Размер СЗЗ определяется расчетом и может составить от нескольких сот метров до 1-2 км.

Для защиты жизни и здоровья людей от негативного влияния ионизирующего излучения в России принят ряд законов. Базовым в законах является установление максимально допустимой дозы облучения, превышение которой, требует применения мер защиты человека.

При проектировании, строительстве, эксплуатации зданий и сооружений, производстве строительных материалов должны соблюдаться строительные нормы, направленные на снижение уровня ионизирующего излучения природных радионуклидов в строительстве.