Введение

Биосфера, по определению акад. В. И. Вернадского, - это область распространения жизни на Земле, включающая в себя населенную организмами верхнюю часть земной коры, воды рек, озер, водохранилищ, морей и океанов и нижнюю часть атмосферы (тропосферу). Биосфера (окружающая среда) представляет собой равновесную систему, в которой процессы обмена веществ и энергии происходят главным образом за счет жизнедеятельности организмов. Антропогенное загрязнение биосферы (загрязнение, обусловленное жизнедеятельностью человека) до определенного периода сглаживалось процессами, происходящими в биосфере, однако в последние десятилетия масштабы преобразовательной деятельности человека неизмеримо возросли и достигли глобального уровня. Биосфера постепенно разрушается - отравляются атмосфера и водоемы, уничтожается фауна и флора. Проблема осложняется демографическим взрывом, проявляющимся в экспоненциальном росте народонаселения планеты, а также его урбанизации.

Научно-техническая революция, ставшая возможной в результате великих открытий в биологии, физике, химии и других науках, ухватила во второй половине XX в. многие страны мира. Однако блага, которые она принесла людям, сопровождались, к сожалению, и серьезными теневыми явлениями. Это - загрязнение атмосферы, морских акваторий и пресноводных водоемов, нарушение почвенного покрова и ценных ландшафтов, истощение в ряде районов водных и лесных ресурсов, уменьшение численности животных. Атмосфера во многих местах земного шара в возрастающей степени загрязняется оксидами серы и азота, оксидом углерода, пылевидными частицами. В водоемы и реки непрерывно поступают нефть, отходы нефтепродуктов, химической промышленности и других производств. Почвенный покров наполняется различными пестицидами, засоряется промышленными отходами, мусором.

Проблема защиты окружающей среды - одна из важнейших задач современности. Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра на современном этапе развития достигли таких размеров, что в ряде районов земного шара, особенно в крупных промышленных центрах, уровни загрязнений существенно превышают допустимые санитарные нормы. Множество разработанных во второй половине XX в. технологических процессов и появление новых видов продукции, особенно в химической промышленности, привели не только к увеличению количества загрязнений, но и к существенному увеличению числа токсичных примесей, поступающих в окружающую среду.

Главную опасность представляют собой загрязнения атмосферы. Так, например, высокое загрязнение атмосферы Англии обусловило распространение среди населения хронического бронхита, что является причиной многочисленных смертельных случаев.

Статистика показывает, что человек проводит примерно 30% своего времени в производственных условиях, 60 - во внутренней жилой среде и лишь 10 - в наружной среде. Однако это не означает, что вредные вещества, содержащиеся в атмосфере, кратковременно действуют на организм человека. В городах существует вполне определенная связь между содержанием газообразных загрязнений и пыли в наружном воздухе и воздухе жилых помещений современных городских квартир. В летний период года при средней наружной температуре 20° С в жилые помещения проникает около 90% химических веществ наружного воздуха, а в переходный период (при t = 2,5°С) - 40%.

На величину концентраций вредных примесей в атмосфере влияют метеорологические условия, определяющие перенос и рассеяние примесей в воздухе, - смена направления и скорости ветра и др. Нежелательной с точки зрения загрязнений приземного слоя атмосферы является инверсия температуры в атмосфере. Суть этого процесса состоит в повышении температуры воздуха с высотой вместо обычного для нижних слоев атмосферы убывания температуры на величину 0,5-0,6° С на каждые 100 м высоты. Инверсия температуры препятствует развитию вертикальных движений воздуха и может способствовать образованию зон с повышенным содержанием примесей в приземном слое атмосферы.

Вредные выбросы промышленных предприятий и других источников загрязнения оказывают отрицательное воздействие не только на окружающую среду, но и в ряде случаев значительно влияют на процесс эксплуатации технических средств. Так, например, оборудование электростанций, расположенное вне помещений, и воздушные линии электропередач в значительной мере подвержены воздействию выбросов продуктов сгорания органического топлива. Частицы пыли оседают на поверхности изоляторов, при этом количество накопившихся загрязнений достигает несколько десятков миллиграмм на 1 см² поверхности, что приводит к образованию на поверхности изоляторов электропроводного слоя. В результате разрядные напряжения загрязненной изоляции при увлажнении могут снижаться в несколько раз.

При рассмотрении комплекса вопросов, связанных с защитой окружающей среды, часто забывают о неблагоприятном влиянии шума, инфразвука и вибраций на жизнедеятельность человека. В городах промышленные и транспортные шумы, бытовые приборы и т. д. создают сильную звуковую атаку на организм человека. «Шумовые загрязнения» окружающей среды являются серьезной проблемой. Уровни городских шумов возрастают в среднем за каждые 5-10 лет на 5-10 дБА. Большую опасность представляет инфразвук. Даже при относительно низких уровнях энергии инфразвука он может привести к довольно серьезным заболеваниям. Многие нервные болезни городских жителей вызываются именно инфразвуками, проникающими сквозь самые толстые стены.

В отдельных случаях возможно «загрязнение» окружающей среды тепловыми выбросами, электромагнитными полями, ультрафиолетовыми, инфракрасными, световыми и ионизирующими излучениями. Обмен веществ и энергии современного промышленного предприятия с окружающей средой представлен на схеме:

Схема обмена веществ и энергии современного промышленного предприятия с окружающей средой

Вопросами развития окружающей среды занимается экология - наука, изучающая условия существования живых существ и взаимоотношения их со средой обитания. Основным предметом изучения в экологии является воздействие человека на природу. По выражению акад. С. С. Шварца, «возникшая более 100 лет назад экология на наших глазах становится теоретической основой поведения человека индустриального общества в природе».

Экологические исследования, проведенные в последние десятилетия во многих странах мира, показали, что всевозрастающее разрушительное воздействие антропогенных факторов на окружающую среду привело ее на грань кризиса. Среди различных составляющих экологического кризиса (истощение сырьевых ресурсов, нехватка чистой пресной воды; возможные климатические катастрофы и т. д.) наиболее угрожающий характер приняла проблема загрязнения незаменимых природных ресурсов - воздуха, воды и почвы - отходами промышленности и транспорта. В связи с этим в современном обществе резко возрастают роль и задачи технической экологии, призванной на основе оценки степени вреда, приносимого природе индустриализацией производства, разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых и безотходных технологических циклов и производств. Важное место в деле охраны окружающей среды отводится воспитанию всех членов общества, в том числе и инженерно-технических кадров, в духе бережного отношения к окружающей среде. На современном этапе развития любое техническое решение должно приниматься не только с учетом технологических и экономических требований, но и в обязательном порядке должно учитывать экологические аспекты.

Необходимость охраны окружающей среды нашла отражение в Основном Законе нашего государства. В Конституции СССР записано: «В интересах настоящего и будущих поколений в СССР принимаются необходимые меры для охраны и научно обоснованного, рационального использования земли и ее недр, водных ресурсов, растительного и животного мира, для сохранения в чистоте воздуха и воды, обеспечения воспроизводства природных богатств и улучшения окружающей человека среды».

XXVI съезд КПСС в «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года» в области охраны окружающей среды поставил задачи по совершенствованию технологических процессов с целью сокращения выбросов вредных веществ в окружающую среду и улучшению очистки отходящих газов от вредных примесей, увеличению выпуска высокоэффективных газопылеулавливающих аппаратов, водоочистного оборудования, а также приборов и автоматических станций контроля за состоянием окружающей природной среды, проведению работ по созданию и развитию системы кадастров природных ресурсов и др.

Коренное решение проблемы защиты окружающей среды от выбросов промышленных предприятий состоит в создании замкнутых технологических циклов (безотходные системы), однако их разработка и внедрение требуют новых технологических и конструктивных решений, а также больших капиталовложений. В современных условиях часто используют способы защиты окружающей среды от примесей, основанные на максимальном их улавливании или обезвреживании в специальных аппаратах. Однако и такие решения возможны не во всех случаях. К сожалению, до настоящего времени одним из распространенных способов снижения концентраций примесей в атмосфере от вентиляционных и технологических выбросов является их рассеивание в атмосфере.

В СССР достигнуты большие успехи в области создания аппаратов и устройств для очистки воздуха и сточных вод от примесей. Они широко применяются на промышленных предприятиях, что позволило в последние годы улучшить санитарное состояние атмосферы и водоемов в ряде крупнейших промышленных центров, в том числе Москве и Ленинграде. В крупных городах страны созданы комплексные системы контроля концентрации примесей в атмосфере, что позволяет своевременно выявлять и устранять причины нарушения экологического равновесия.

Проблема охраны окружающей среды носит глобальный характер и поэтому должна решаться не только применительно к конкретному предприятию или производственному циклу, но и в масштабах отдельных городов и промышленных центров, регионов, всей территории страны, группы стран, отдельных континентов и всего земного шара.

Проблема охраны окружающей среды - комплексная проблема. Планируя дальнейшее развитие индустриального производства, необходимо оценивать эффективность его развития не только с позиций интересов данного предприятия или отрасли, но и с позиций интересов всего общества, в том числе населения каждого региона. Комплексный характер проблемы охраны окружающей среды определяется сложностью системы, состоящей из природы, общества и производства. Оптимальное развитие этой системы невозможно без комплексного учета социальных, экологических, технических, экономических, правовых и международных аспектов проблемы.

https://oren-dd.com - это лучшее место для тех, кто ценит качественный сервис.