/Проект: Экология «Чистая планета»
Проект: Экология «Чистая планета» 2018-11-15T07:49:23+00:00

Экология
«Чистая планета»

Презентация

Описание

НПИ «Территория развития» обладает всеми возможностями для строительства заводов плазменной переработки отходов.

С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, но с течением времени они послужили источником накопления экологических знаний.

Повсеместно растет понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу.

Что же такое экология? В последнее время слово экология стало очень популярным, наиболее часто его употребляют, говоря о неблагополучном состоянии окружающей нас природы.
Термин экология образован от двух греческих слов (экос — дом, жилище, родина, и логос- наука), означающих дословно «наука о местообитании». В более общем смысле экология- это наука, изучающая взаимоотношения организмов и их сообществ с окружающей их средой обитания (в том числе многообразие взаимосвязей их с другими организмами и сообществами).

Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается. Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для их решения необходимы совместные усилия разных стран.

Охрана окружающей природной среды — одна из наиболее актуальных проблем современности. Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей. Динамика экологических проблем в РФ и за рубежом такова: европейской части РФ в результате перемещения воздушных масс из западной Европы вредных веществ выпадает в 10 раз больше, чем выносится туда из России. Спад производства, падение технологической дисциплины, нехватка бюджетных средств для проведения природоохранных мероприятий крайне негативно сказываются на экологической обстановке в РФ.

Российская Федерация относится к странам с наихудшей экологической ситуацией. Состояние окружающей среды в России крайне неблагополучно, а в некоторых районах даже приобрело характер экологического бедствия.

Планета Земля как целое, включая воду, воздух, землю, недра, а также биологические объекты, не исключая человека, является целостной системой. Экологические проблемы есть результат взаимодействия нашей цивилизации и окружающей среды в эпоху промышленного развития. Началом этой эпохи принято считать 1860 год, примерно в это время в результате бурного развития евроамериканского капитализма произошел выход промышленности на новый уровень.

Экологические проблемы делят на несколько групп, тесно связанных друг с другом:

  • проблема чистого воздуха
  • загрязнение атмосферы
  • чистые продукты питания
  • экология человека
  • загрязнение природных вод
  • рациональное управление природными ресурсами

Экология — основная проблема человечества, и то, как мы будем к ей относиться, зависит наша дальнейшая жизнь и жизнь наших потомков.

Очень важно принимать во внимание значение экологических проблем, которые наносят вред здоровью людей. Но, в то же время, мы понимаем – многие проблемы экологии «обязаны» своим появлением человеку. Ведь именно он совершил открытия, которые в данный момент вредят окружающей среде.

У каждого человека есть свой дом, и конечно, он бережет свой дом, свое жилище. А Земля — огромный дом для всех людей, так надо беречь этот дом, если его не будет, не будет и людей. Представим, что лет через 50 этот относительный рай на Земле закончится.

Проблематика

Причины нарастания экологической напряженности

  1. Анти экологическая политика.
    Ее истоки берут начало в 19 веке. Когда экономическая политика была основана на идеологии покорения природы, и приводила к масштабным нарушениям окружающей среды. В России это эпопея освоения целинных земель, создание зоны по выращиванию хлопчатника и широкомасштабная добыча нефти и газа. В Европе – большой выпуск ХФУ, вырубка леса в жарких странах.
  2. Экстенсивное развитие экономики.
    Оно сопровождалось одно-целевым использованием природных ресурсов, огромными объемами добычи и продажи сырья, отсутствием системы переработки бытовых и производственных отходов, освоением новых и списанием нарушенных сельхоз угодий.
  3. Износ производственных фондов.
    Вплоть до конца 80-х. годов не менее 70-80% всех производственных капитальных вложений направлялось не на реконструкцию и техническое обновление производственного аппарата, как нормального способа экономического развития, а на новое строительство и расширение мощностей. К тому же на некоторых предприятиях используется устаревшее и неэффективное природоохранное оборудование.
  4. Чрезмерная химизация сельского хозяйства.
    В течение нескольких десятилетий химические способы защиты сельхозяйственных культур от болезней и вредителей признавались наиболее перспективными методами повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Производство пестицидов поощрялось по сравнению с экологически чистыми технологиями ведения сельского хозяйства.
  5. Не защищенность природных ресурсов.
    Самыми варварскими методами у природы отбиралось все лучшее, а остальное отбрасывалось, поскольку было не защищенным.
  6. Слабая правовая и экономическая защита природы.
    Существовавшее экологическое законодательство слабо защищало природу от хищнической ее эксплуатации. Отсутствовал единый комплексный закон об охране окружающей природной среды, а действующее по ресурсное законодательство было далеко от совершенства. Сложившаяся система экологических норм и правил не способствовала рациональному природопользованию и в большинстве случаев не могла предотвратить экологический ущерб. Экономические меры воздействия не давали желаемых результатов.
  7. Отсутствие системы экологического контроля, образования и воспитания.
    У людей нет формирования экологического мировоззрения, преобладает потребительская психология, а экологическая культура и этика развивается слабо. К тому же есть большая нехватка квалифицированных специалистов в области охраны окружающей среды.

ПРОГНОЗЫ НА БУДУЩЕЕ

Прежде всего, необходимо разработать новые методы получения энергии!

Много лет назад не существовало целого ряда технологий по использованию возобновляемых видов энергии, которые существуют сегодня. Ввиду необходимости замедлить глобальное потепление климата, ученые разработают новые способы получения энергии. В 2030 году мировая экономика будет работать не на угле, нефти и природном газе, ибо сейчас уже признано, что преимущественное использование ископаемого органического топлива катастрофически отразится на климате. Последние данные свидетельствуют, что стабилизировать климат можно, лишь сократив поступление в атмосферу углерода до 2-х миллиардов тонн в год. Выбор, таким образом, сводится к тому, чтобы предпочесть либо солнечную, либо ядерную энергию. По прогнозам в будущем, ядерная энергетика будет отвергнута обществом из-за многочисленных осложнений социального, экономического и экологического порядка. Поэтому наиболее вероятной альтернативой станут различные системы использования солнечной энергии.

Отказавшись от ископаемого топлива, мир перейдет к использованию возобновляемой солнечной и геотермической глубинной энергии Земли, а также освоение энергии гравитационного поля Земли. Системы переработки солнечной энергии станут куда более эффективными. По-нашему мнению, весьма перспективно получение энергии с использованием термоядерного синтеза.

Будущему человечества угрожают также нынешние темпы эрозии почвы и уничтожения лесов. Если не восстановить и не стабилизировать в самом скором времени пахотные земли, леса и пастбища, население начнет сокращаться вследствие массового недоедания и голода. Систематически сокращая объем отходов, утилизируя или перерабатывая их, можно удовлетворить основные потребности растущего числа жителей Земли.

ПРОБЛЕМЫ

Существуют 3 основных источника образования газообразных загрязнений: сжигание горючих материалов, промышленные производственные процессы и природные источники. В результате сжигания топлива образуется 78% диоксида серы от общего его количества. Углеводороды, опасность появления которых связана с тем, что они являются промежуточными продуктами в процессе образования озона, поступают в атмосферу при сжигании топлива и при переработке нефтепродуктов, кроме того, многие углеводороды выделяются в процессе роста и размножения растений. Значительные количества оксидов серы выбрасываются в атмосферу при производстве меди, свинца и цинка из сульфидных руд, а также в процессе очистки нефтепродуктов. Большая часть выбросов SO2 связана со сжиганием топлива в топках для получения необходимого для процесса тепла. Образующиеся газы, содержащие SO2, обычно используются для производства серной кислоты. Загрязнение атмосферы углеводородами происходит от химических предприятий, нефтеперабатывающих и металлургических заводов. Энергетика также является главным источником выбросов диоксида серы, а также главным источником дисперсных загрязнителей и оксида азота. Природный газ рассматривается как относительно чистое топливо, но при его сгорании также образуются загрязняющие вещества: оксиды азота, оксиды углерода, углеводороды, дым.

Поступление в атмосферу (тонн/год) некоторых компонентов, естественного и промышленного происхождения:

Компонент Естественное Промышленное
Озон 2*10 незначительное
Двуокись углерода 7*10 1,5*10
Окись углерода 2*10
Сернистый газ 1,42*10 7,3*10
Соединения азота 1,4*10 1,5*10

Большая часть загрязняющих веществ и тепловой энергии вырабатывается на ограниченной площади, главным образом промышленных районах Северной Америки. Европы и Азии, вследствие особенностей циркуляции атмосферы и перемещений в водной оболочке Земли.
Еще одним немаловажным источником загрязнения атмосферы является сжигание твердых городских отходов. Во всех цивилизованных мирах для этих целей существуют мусоросжигательные печи, от конструкции которых зависят составы выбросов.

Характеристика основных выбросов различных транспортных средств, как источников загрязнения:

Транспортное средство Аэрозоли Оксиды серы Оксиды азота Углеводороды Оксид углерода
Автотранспорт 1,1 0,4 6,6 6,4 61,9
Самолеты 0,1 0,0 0,1 0,2 1,0
Железнодорожный транспорт 0,1 0,1 0,7 0,2 0,3
Морской транспорт 0,6 0,3 0,2 0,5 1,5

Ученые предупреждают, что потепление климата на планете и истощение защитного озонного слоя ставят под угрозу само существование человечества!

Если верить прогнозам, то потепление мирового климата на сегодняшний день представляет наиболее серьезную угрозу среде обитания. В настоящее время мы наблюдаем катастрофические разливы рек в Европе, на юге России и в других странах, различные катаклизмы, которые уже сегодня являются предвестником надвигающейся беды, так называемого «парникового эффекта». Развитие промышленности до сих пор основано на сжигании ископаемого органического топлива: нефти, угля, газа, в результате чего в атмосферу выбрасывается около 6 миллиардов тонн углекислого газа в год. В тропических районах сжигают леса, расчищая землю под пастбища и пахоту. В результате в атмосферу попадает еще больше углекислого газа. Он накапливается в атмосфере быстрее, чем поглощается природными процессами, образуя над землей нечто вроде не вполне прозрачного окна. Вследствие накопления большого количества углекислого газа создаются условия, аналогичные парниковым, когда видимые лучи Солнца, достигают земной поверхности и нагревают ее, но инфракрасное излучение не уходит обратно в космос. В какой-то мере парниковый эффект существует в природе, без него жизнь на земле была бы невозможна. Но в результате человеческой деятельности в атмосферу выбрасывается столько углекислого газа, что она нагревается сейчас быстрее, чем, когда бы, то ни было со времени последнего ледникового периода. Хотя на три пятых парниковый эффект объясняется накоплением в атмосфере углекислого газа, другие газы тоже способствуют его возникновению. В частности, истощение озонового слоя также способствует возникновению парникового эффекта, хотя в настоящее время ученые мало уделяют внимания этому фактору. По прогнозам, к 2050 году уровень моря может подняться больше чем на метр. Затопление прибрежных районов, в которых проживает свыше трети населения земного шара, вызовет массовые переселения. В мировом масштабе выигравших от глобального потепления климата будет несравненно меньше, чем проигравших. Соединенные Штаты, согласно исследованиям, окажутся среди наиболее пострадавших стран. В Калифорнии повышение средней температуры приведет к увеличению расхода электроэнергии, усилению озонного загрязнения атмосферы в городах и иссушению почвы, что вызовет оскудение водных ресурсов. В результате повышения уровня моря залив Сан-Франциско разольется, и соленая вода поднимется на 10 км вверх по течению в дельтах рек Сакраменто и Сан-Хоакин, с катастрофическими последствиями для этого высокопродуктивного сельскохозяйственного района. Аналогичные проблемы возникнут на юго-востоке страны, где положение обостряется тем, что повышение температуры приведет к вымиранию лесов, которое начнется уже в 2118 году. В целом по стране ежегодная стоимость электроэнергии, расходуемой на кондиционирование воздуха и другие нужды, к 2055 году достигнет огромной суммы. Но даже такие меры окажутся безрезультатными при отсутствии международного сотрудничества. Мы вместе должны решать этот вопрос. В 1970 году в Америке был принят закон по защите окружающей среды, закон о чистой воде — в 1977 году. Для контроля над их исполнением было создано федеральное Агентство охраны окружающей среды (АООС). Благодаря — нему удалось уменьшить количество многих типов загрязнений, выбрасываемых в окружающую среду. Хотя Соединенные Штаты больше, чем кто-либо другой, несут ответственность за потепление мирового климата, им одним не под силу остановить этот процесс.

Вблизи поверхности Земли озон является всего лишь вредным компонентом городского смога. Но на высоте 24 км тонкий слой этого бесцветного, не обладающего запахом газа обеспечивает существенную защиту земной поверхности от губительных ультрафиолетовых лучей солнца. Хлорированные и фторированные углеводороды (ХФУ) и галогенированные соединения (галлоны), еще одна группа промышленных газов, которые разрушают хрупкую структуру этого слоя толщиной в книжную обложку. ХФУ, открытые в 1930 году, получили широкое применение в автомобильных кондиционерах, холодильниках, при изготовлении пластиковой посуды одноразового употребления, аэрозольных распылителей, пенопластовых подушек, изоляции и очистителей для электронного оборудования. Их разрушающее воздействие на озонный слой привлекло всеобщее внимание в 1985 году, когда английские ученые обнаружили 40% снижение весеннего уровня озона над Антарктикой. Выпущенные в воздух, ХФУ поднимаются в стратосферу и уносятся ветром к Северному и Южному полюсам. Каждый атом хлора, присутствующий в молекуле ХФУ, попав в атмосферу, действует как катализатор, способствующий расщеплению тысяч молекул озона в течение примерно столетия. Истощение озонного слоя создает более непосредственную угрозу здоровью человека, чем потепление климата. Солнечные ультрафиолетовые лучи вызывают рак кожи, вредят зрению и ослабляют способность организма защищаться от болезней. Только в одних Соединенных Штатах ежегодно диагностируется полмиллиона случаев заболевания раком кожи. Чаще всего его вызывает солнечное облучение. Кроме того, ультрафиолетовые лучи могут уничтожить планктон, крошечные одноклеточные организмы, составляющие основу цепи питания в океане. Они опасны также для растительного мира на суше, в том числе для сельскохозяйственных культур. Истощение зонного слоя представляет собой более непосредственную опасность для здоровья человека, чем потепление климата, но бороться с ним намного легче. Нужно прекратить производство ХФУ и галлонов. За это, конечно, придется заплатить определенную цену: в одних случаях заменителей ХФУ и галлонов вообще нет, а в других случаях их производство обошлось бы гораздо дороже. В 1987 году был подписан Монреальский протокол, 34 страны, производящие и потребляющие ХФУ согласились вдвое сократить их производство. С 1 января 1989 года он вступил в силу. Но это соглашение соблюдается мало, а согласно прогнозам АООС, утечка в атмосферу разрушающих озон газов должна сократиться на 35-40%. К сожалению, ученые обнаружили, что озон в стратосфере разрушается в два-три раза быстрее, чем считалось ранее. Поэтому для того, чтобы остановить накопление ХФУ в стратосфере, их производство должно быть сокращено на 85 %. Даже если разрушающие озон газы будут вообще сняты с производства, потребуется еще около сотни лет для того, чтобы молекулы ХФУ, уже имеющиеся в атмосфере, полностью распались.

По нашему мнению, человечество должно готовиться к самому худшему сценарию истощения озонового слоя. Известно, что ежегодно Земля теряет около 0,3 — 0,4% озонового слоя. Уже отсутствует около 10% озонового слоя.

Хотя кислотные дожди не создают таких проблем морового масштаба, как истощение озонного слоя и глобальное потепление климата, их воздействие сказывается далеко за пределами страны, создающей загрязнение. Как и парниковый эффект, кислотные дожди являются результатом сгорания органического топлива. Среди загрязнителей наиболее существенны двуокись серы. Выпускаемая в воздух в основном электростанциями, работающими на угле, и окислы азота, выбрасываемые различными источниками, в том числе промышленными предприятиями и автомобилями. В США две трети кислотных дождей вызваны двуокисью серы. Оставшуюся треть вызывают в основном окислы азота. Которые также служат одной из причин парникового эффекта и входят в состав городского смога. Попадая в атмосферу, эти загрязнители могут разноситься ветром на тысячи километров от источника и возвращаться на землю с дождем, снегом или туманом. Загрязненные осадки, называемые кислотными дождями, меняют кислотность озер, рек и почвы в местах выпадения. Многие животные и растения не могут выжить в условиях повышенной кислотности. Озера на большом пространстве северо-востока Соединенных Штатов и юго-востока Канады пострадали из-за кислотных дождей, также гибнут леса в Германии и других промышленных районах Европы, леса вдоль Аппалачского хребта на востоке США тоже в опасности. Хвойные породы страдают от кислотных дождей в большей степени, чем широколиственные. О вреде кислотных дождей для окружающей среды говорят и пишут уже много лет. Электрические компании на Среднем Западе владеют электростанциями, выбрасывающими в атмосферу большое количество двуокиси серы, также надо усовершенствовать системы очистки выхлопных газов в автомобилях. Электрические компании стремятся выступать за расширение исследований с целью создания технологий «чистого» сжигания угля, при которых вредные газы удалялись бы в самый момент сгорания топлива. Но эти новые технологические процессы очень дороги и далеко не всем доступны — и кислотные дожди продолжают выпадать. Активисты движения в защиту окружающей среды опасаются, что бездействие скоро приведет к тому, что кислотные дожди начнут разрушать леса и крупные лесные массивы.

Наиболее ощутимого результата движение в защиту окружающей среды достигло в борьбе с загрязнением воздуха. В некоторых городах уровень загрязнения, правда, еще высок. Две трети городского населения Земли дышит нездоровым воздухом. Например, в Соединенных Штатах свинец в основном удален из воздуха благодаря постепенному вытеснению низко октанового бензина при одновременном снижении, за счет более строгих стандартов на выхлопные газы, выброса двуокиси азота, окиси углерода и других загрязнителей, входящих в состав автомобильных выхлопных газов. Помимо свинца воздух загрязняют двуокись серный двуокись азота (главные ингредиенты кислотных дождей), взвешенные твердые частицы (дым, пыль) и окись углерода. Ежегодно в воздух поступает около 1 км3 пыльце видных частиц искусственного происхождения. Большое количество пылевых частиц образуется также в ходе производственной деятельности людей.

Сведения о некоторых источниках техногенной пыли:

Производственный процесс

Выброс пыли, млн. т/ год

1. Сжигание каменного угля 93,600
2. Выплавка чугуна 20,210
3. Выплавка меди (без очистки) 6,230
4. Выплавка цинка 0,180
5. Выплавка олова (без очистки) 0,004
6. Выплавка свинца 0,130
7. Производство цемента 53,370

Эти примеси раздражают легочную ткань и могут вызвать рак и другие заболевания. Окись углерода препятствует нормальному использованию кислорода. Озон, столь необходимый в стратосфере, — один из главных загрязнителей на Земле. Он образуется в результате окислов азота и других загрязнителей с кислородом при ярком солнечном свете. Например, Лос-Анджелес принял строгие меры по очистке воздуха, потребовав от компаний, владеющих нефтеперегонными заводами и мебельными фабриками, резко снизить вредные выбросы в атмосферу. Жаркая погода – это препятствие на пути к очищению воздуха, также и автомашины и предприятия. По мере развития экономики и роста населения смог будет становиться гуще, пока не будут приняты дальнейшие меры по уменьшению вредных выбросов из каждого источника загрязнений. Стандарты качества воздуха недостаточно твердо проводят в жизнь. Одно из нарушений вызвано испарением горючего при заправке автомашин. Эти пары содержат канцерогенный бензол. Решать эту проблему должны нефтяные компании, они должны установить специальные приборы на всех бензозаправочных станциях. А нефтяные компании считают более эффективным снабжать бензобаки всех новых машин специальными затворами. В итоге воздух так и остается загрязненным.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере. Несмотря на то, что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается. В настоящее время общая площадь лесов на планете составляет около 42 млн. кв. км, но она ежегодно уменьшается на 2%. Особенно интенсивно уничтожаются влажные тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса занимали раньше около 60% ее территории, а сейчас — всего около 17%. Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших флоры и фауны. Под угрозой исчезновения находится некоторые виды птиц, растений, млекопитающих и земноводных. Очень велики отходы при заготовке и использовании леса. При переработке теряется около 20% древесины. А лесовосстановительные работы отстают от рубки леса ежегодно на миллионы гектар. Значительный ущерб лесам наносят пожары. Идет процесс истощения лесов от загрязнения атмосферы вредными выбросами. Заметную роль в снижении устойчивости лесных насаждений оказывают вредители и болезни леса. Человек обедняет облик своей планеты. Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем.

Вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах. Последние содержат до 80 -90% воды во всей соей биомассе. Потери 10-20% воды живыми организмами приводят к их гибели. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные частички. Сохраняется многолетняя тенденция нарастания загрязнения природных вод. Под загрязнением вод понимается снижение биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ. В России практически все водные объекты подвержены антропогенному влиянию, качество воды большинства из них не отвечает нормативным требованиям. Наибольшей антропогенной нагрузке повергается Волга со своими притоками Камой и Окой. Качество вод Волжского бассейна не соответствует гигиеническому, рыбохозяйственному и другим нормативам.
Одним из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в результате естественных ее выходов в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья. Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические вещества. Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Эти вещества могут образовывать в водоемах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Из других загрязнителей надо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных ферм, и стоки животноводческих ферм. Большинство из них попадает в воду в результате человеческой деятельности. Тяжелые металлы поглощаются фитопланктоном, а затем передаются по пищевой цепи более высокоорганизованным организмам.

Токсический эффект некоторых наиболее распространенных загрязнителей вод:

Вещество Планктон Ракообразные Моллюски Рыбы
Медь сильная сильная сильная сильная
Цинк очень слабая слабая слабая слабая
Свинец очень слабая очень слабая сильная
Ртуть очень сильная сильная сильная сильная
Кадмий слабая слабая очень сильная
Хлор сильная слабая сильная
Роданид слабая очень слабая очень сильная
Цианид сильная слабая очень сильная
Фтор очень слабая слабая
Сульфид слабая очень слабая сильная

Как видно из таблицы, наибольшую токсичность получают рыбы. А это – продукт питания человека, значит, мы едим токсичную рыбу. Токсичность может накапливаться в организме человека, постепенно превращаясь в опасную.

Расширенное производство (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях приводят к сильному загрязнению водоемов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоемов для борьбы с вредителями, поступления в водоемы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоемы отходов предприятий-производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками. Так называемыми «неточечными» загрязнителями могут быть городские канализационные коллекторы недостаточной пропускной способности, которые переполняются от проливных дождей и несут разлившиеся токсические вещества и неочищенные сточные воды в ручьи и реки. Сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрений (азота, фосфора, калия), вносимых на поля. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоеме. Одним из видов загрязнения водоемов является тепловое загрязнение. Электростанции, промышленные предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоем. Это приводит к повышению в нем температуры воды. С повышением температуры начинает уменьшаться количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющих воду примесей, нарушается биологическое равновесие. В загрязненной воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы. Попав в питьевую воду, они могут вызвать вспышки различных заболеваний. В современных условиях сильно увеличиваются потребности человека в воде на коммунально-бытовые нужды. Происходит ежегодный прирост безвозвратного водопотребления, при котором использованная вода безвозвратно теряется для природы. При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 г. человечество может исчерпать все запасы пресной воды.

Морями и океанами занято 3/4 площади суши. Сейчас все моря испытывают интенсивную антропогенную нагрузку как самой акватории, так и в результате хозяйственной деятельности. Для морских берегов характерно развитие абразионных процессов, береговая линия испытывает разрушение, размыв и подтопление, что наносит значительный ущерб народному хозяйству и является дополнительным источником загрязнения морской среды. Особую опасность вызывает захоронение радиоактивных отходов в северных морях (северные моря России). Сброс в море отходов с целью захоронения называется дампинг. Многие страны, имеющие выход к морю, производят морское захоронение различных материалов и веществ, в частности грунта, вынутого при дноуглубительных работах, бурового шлака, отходов промышленности, строительного мусора, твердых отходов, взрывчатых и химических веществ, радиоактивных отходов. Объем захоронений составил около 10% от всей массы загрязняющих веществ, поступающих в Мировой океан. Основанием для дампинга в море служит возможность морской среды к переработке большого количества органических и неорганических веществ без особого ущерба воды. Однако эта способность не беспредельна. Поэтому дампинг рассматривается как вынужденная мера, временная дань общества несовершенству технологии. В шлаках промышленных производства присутствуют разнообразные органические вещества и соединения тяжелых металлов (азота, фосфора, цинка, свинца, ртути, кадмия). Во время сброса материала сквозь столб воды, часть загрязняющих веществ переходит в раствор, изменяя качество воды, другая сорбируется частицами взвеси и переходит в донные отложения. Одновременно повышается мутность воды. Наличие органических веществ часто приводит к быстрому расходованию кислорода в воде. Присутствие большого количества органических веществ создает в грунтах устойчивую восстановительную среду, в которой возникает особый тип иловых вод, содержащих сероводород, аммиак, ионы металлов. В последние годы контроль за качеством морских вод несколько ослаб и проводится по сокращенной программе. Все виды загрязнений – естественные и возникают в результате деятельности человека, в конечном итоге оказываются в мировом океане. Они включают в себя нечистоты и отходы всех видов промышленности, сельского хозяйства, а также ядовитые и опасные вещества. Основной процент загрязнения морской среды связан с деятельностью людей на морском дне. Например, разведка и добыча нефти и газа, все отходы с кораблей, которые идут в воду. Особо большие масштабы приобретает загрязнение морской среды нефтепродуктами при авариях танкеров, а также платформ, сооружаемых для добычи нефти из морских шельфов. Нередки случаи умышленного слива с судов в море нефтяных остатков. Все это наносит огромный вред природе: уничтожаются морские организмы, продукты питания морской фауны. Происходит ослабление сопротивляемости морских животных к различным инфекциям вследствие поглощения ими нефти. Гидростроительство, забор большого количества пресной воды на орошение и другие хозяйственные нужды, эксплуатация водозаборов без рыбозащитных устройств, загрязнение вод, превышение квоты добычи и другие факторы резко ухудшили состояние и условия воспроизводства рыбных запасов, в итоге сокращаются уловы рыбы (Обь, Иртыш). Снизилась рыбопродуктивность, исчезают некоторые виды рыб (сардина Моря Дальнего Востока). Это вызвано нерегулируемым иностранным промыслом. Увеличивается заболеваемость ценных пород рыб и накопление в них вредных загрязняющих веществ (соли тяжелых металлов, ртути). Причины экологического кризиса водных объектов связаны с теоретической необоснованностью и практической несостоятельностью, господствующей почти 50 лет концепции, базирующейся на ложных постулатах. В Германии еще в конце 60-х гг. 92% предприятий работали на оборотном водоснабжении.

В целях эффективной, комплексной защиты окружающей среды на мировом уровне необходимо создать при ООН консультативный международный орган.

Защиту окружающей среды необходимо начинать с нашей страны, с нашего города путем ликвидации полигонов путем строительства современных, экологически чистых заводов плазменной переработки отходов способных перерабатывать отходов уже захороненных на полигонах (ликвидация полигонов) и всех видов и классов опасности, включая химические и бактериологические.

Решение

В настоящее время в городах проживает более половины населения планеты. Для большинства стран Европейского Союза этот показатель составляет около 70%, и, по оценкам, к 2030 г. может достичь 80%. В России численность городского населения превышает 72%, а на Северо-западе страны, и в Центральном Федеральном округе достигает 90%.

При этом современный город с его мощной социально-экономической и инженерно-технической инфраструктурой, как ведущий потребитель всех видов ресурсов для обеспечения своей жизнедеятельности и продуцент экологических проблем, становится главным виновником деградации окружающей среды.

Города дают 80% всех выбросов в атмосферу и 3/4 общего объёма загрязнений. Все города мира ежегодно производят до 3 млрд. т твёрдых отходов, (для сравнения — ежегодно в мире выплавляется около 1,5 млрд. т стали, производится примерно 2 млрд. т зерна). При этом загрязняющее воздействие больших городов и агломераций прослеживается на расстоянии 50-ти километров от них. Соответственно, они изменяют естественную среду, формируя антропогенный ландшафт обширных территорий.

В этом смысле наше будущее зависит от того, сможем ли мы преобразовать города так, чтобы они стали центрами устойчивого развития и естественной частью экосистемы, а не ее антиподом. Этим определяется необходимость перехода на новые стандарты обеспечения развития городов, основанные на знаниях, инновационных экологически дружественных технологиях.

С середины прошлого века начались поиски мер по борьбе с антропогенным загрязнением среды, и поиску новых подходов к решению проблемы утилизации отходов.

Традиционный подход к проблеме отходов ориентируется на уменьшение опасного влияния на окружающую среду путем изоляции свалок от грунтовых вод, очистки выбросов мусоросжигательного завода, перекрытия полигонов для извлечения свалочных газов и т.д. Однако не все из технологий, применяемых в рамках этого подхода — экологически дружелюбны. Существующие технологии по утилизации отходов: сжигание, пиролиз, анаэробные системы, биотехнологии и д.р., не решают комплексно проблему утилизации отходов и технически способны перерабатывать строго определенный вид отходов, с низкой влажностью и жестким требованиям по морфологическому составу.

Нетрадиционный взгляд на проблему, состоит в том, что гораздо проще контролировать то, что попадает на свалку, чем то, что попадает со свалки в окружающую среду. Основа подхода состоит в том, что бытовые отходы должны утилизироваться наиболее экономически и экологически приемлемыми способами. Фактически речь идёт об управлении отходами.

Система управления отходами выстраивается в развитых странах уже более 40 лет. В России этот процесс, можно сказать, только начинается. Актуальность проблемы и угрозы, которые она может вызвать, предопределяют необходимость выработки мер её решения, поиска и применения перспективных подходов для построения системы комплексного использования этого ресурса.

Комплексное управление отходами (Integrated Waste Management) начинается именно с изменения взгляда на то, чем являются бытовые отходы. При этом отходы уже рассматриваются фактически как составная часть ресурсной базы экономики. Особенно важно, что в рамках комплексного управления отходами предполагается, что населённый пункт, район или область выбирают подходы к решению проблемы использования ТБО в зависимости от своих специфических условий, финансовых и других ресурсов.

Однако при определении целей программы по утилизации отходов и планировании стратегии целесообразно иметь представление об определённой иерархии комплексного управления отходами. Такая иерархия заложена в рамочную Директиву ЕС № 1993/13, в соответствии с которой: во-первых, должно предотвращаться образование отходов; во- вторых, они, по возможности, должны использоваться вторично; в-третьих, если повторное использование невозможно, необходим их рециклинг; далее отходы должны использоваться для рекуперации энергии; и только в-пятых, если все указанные действия невозможны, отходы отправляются на захоронение. Следует отметить, что этот подход позволил ЕС достаточно быстро реструктурировать систему управления отходами.

Признанный лидер обращения с ними – Швеция. В стране сейчас 98,6% отходов поступают в переработку и на производство электроэнергии. Самое главное, что сделали в Швеции, состоит в том, что они преобразовали городскую коммунальную инфраструктуру 50-ых годов, которая работала на нефтепродуктах, газе и угле. Они заменили ее современной моделью, когда мусор перерабатывается в  энергию.  В настоящее время в Швеции функционирует 31 завод по переработке отходов в тепловую и электроэнергию и 57 предприятий по рециклингу ТБО. За счёт комплексного управления отходами, поступление мусора на полигоны за 15 лет снизилось до 1,4%. Объем энергии, полученной из отходов, вырос до 48,4%. Попавшие на полигоны отходы – это, невозвратные отходы, полученные после термической утилизации мусора, переработанного в тепло и электричество.

Аналогичная система управления отходами могла бы быть запущена и в России. Российский потенциал отходов, по расчетам специалистов, это около 60 млн. т в год. Только в московском регионе захоранивается около 6 млн. т. Однако подобная схема пока слишком сложна в реализации:

  1. В стране недостаточно проработана законодательная база и недостаточна мотивация
  2. Недостаточно финансирование (хотя ситуация и выправляется в том числе и за счет привлечения частного капитала)
  3. Высокая коррупция, местничество и блокирование решений Президентских инициатив со стороны местной, региональной и государственной власти.

Многие эксперты в области экологии и управления отходами всё чаще отдают приоритет технологиям, позволяющим использовать всю массу мусора. Именно не сортировать, а использовать этот ресурс, в том числе и в энергетических целях. Кстати   психологическая   составляющая   в   этом   вопросе   весьма   важна.   Даже   в «благополучной» Европе этот процесс шел долго и не безболезненно. В ЕС существует несколько схем раздельного сбора мусора: от сложных, до упрощённых. Причем не все и не везде работают эффективно. Как бы то ни было сортировка мусора крайне неудобна для граждан. Грубо говоря, если существует около 50 видов отходов, в идеальном случае нам необходимо будет 50 контейнеров, в которые горожанам придется раскладывать мусор. То есть им придется посвятить этому совсем неприятному занятию значительную часть своего времени, причём свободного времени. Согласитесь, не каждый готов пойти на такие жертвы.

Следует отметить, что, несмотря на явное отставание в области построения системы комплексного управления отходами, Россия имеет возможность к внедрению инновационных технологий и их использования в энергетических целях.

Перспективная технология плазменной переработки отходов. Процесс преобразования твердых бытовых отходов (ТБО), промышленных отходов (ПО), медицинских отходов (МО), опасных отходов (ОО) в энергию и полезные побочные продукты, может быть разбит на четыре подсистемы: погрузочно-разгрузочные, тепловой трансформации или плазменной газификации, очистки газов и пара и производства электроэнергии и продуктов переработки.

Этот процесс выгодно отличается от сжигания отходов, поскольку в реакторе отходы не горят, а распадаются на атомы и молекулы т.к. процесс протекает при высоких температурах   (более   2000оС)   и   в   бедной   кислородом   среде,   а   превращаются   в синтетический газ, состоящий главным образом из окиси углерода, водорода. Этот газ может быть использован в самых различных процессах, в том числе и при производстве электроэнергии и тепла.

Технология плазменной газификации

Сжигание

Сырье утилизации, возможность смешения отходов Возможность смешивание сырья, таких как:

  • ТБО
  • Промышленные отходы
  • Медицинские & Промышленные отходы
  • Опасные отходы
  • Резинотехнические отходы
  • Все виды биомассы
  • Измельченный автомобильный лом
  • Ил очистных сооружений
  • Нефтешламы
  • Отходы химической промышленности
  • Пестициды
  • ЗШО ТЭС
  • И т.д.
ТБО и другие муниципальные отходы. Недопустимо смешение. Требуется глубокая сортировка.
Создаваемый продукт Синтез газ (Оксид углерода и водород) НЕТ
Возможности создаваемого продукта
  • Замена природного топлива (газ, мазут)
  • Производство электроэнергии через паровой цикл
  • Производство электроэнергии через газотурбинный цикл
  • Производство электроэнергии через комбинированный цикл
  • Производство электроэнергии через топливные элементы (будущее)
  • Производство пара
  • Синтетическое жидкое топливо (этанол, бензин, дизельное топливо, нафта, мазута, метанола и т.д.)
  • Водород
  • Производство удобрений
Электроэнергия (паровой цикл)

Технологический пар

Эффективность установки Комбинированный цикл процесса: 1 тонна твердых бытовых отходов способна создать 1000 киловатт/час электроэнергии с помощью комбинированного цикла Паровой цикл: 1 тонна твердых бытовых отходов способна создать 300- 350 киловатт/час
Эмиссия
  • Оксид азота (NOx): <36 ppmvd
  • Диоксид серы (SO2): <1.05 ppmvd
  • Ртуть (Hg): <1.4 μg/dscm²
  • Оксид азота (NOx): 110-205ppmvd
  • Диоксид серы (SO2): 26-29 ppmvd
  • Ртуть (Hg): 28-80 μg/dscm²
Диоксины и фураны Высокие температуры (> 1000 ° С) в сочетании с бескислородной средой разрушают любые диоксины / фураны, которые могут присутствовать в исходном сырье, и исключает возможность создания диоксинов / фуранов. Быстрое охлаждение синтез- газа предотвращает восстановление в синтезе диоксинов и фуранов. Присутствие кислорода, хлора и частиц создает условия для формирования диоксинов и фуранов.
Побочные продукты Инертный, неопасный и не выщелачиваемый стекловидный шлак используется в строительном бизнесе. Большинство элементов в процессе восстанавливаются и используются вторично. Образуется опасная летучая зола и шлак.

Высокая температура превращает неорганическое сырье (почва, металлы, стекло, и т.д.) в остеклованный шлак, используемый в строительном бизнесе как наполнитель бетона, из которого отделяется металлическая фракция. Таким образом, отходы полностью превращаются в газ (теплотворностью 7-14 МДж/кг и выше), расплав металлов и остеклованный шлак. Отходы очистки газа менее 5% от первоначального объема мусора являются единственным потенциальным материалом, который требует захоронения.

Использование плазменной газификации при переработке золошлаковых отходов ТЭС и ТЭЦ, работающих на угле, позволяет снизить негативное экологическое влияние, повысить техническую и экономическую эффективность существующих станций.

Сингаз используется для подсветки угольной топки, получаемый от утилизации 1 тонны отходов позволяет экономить 260 кг топочного мазута. Таким образом, достигается экономия топлива.

Выводы:

  1. Возможность использовать технологию плазменной газификации для переработки разнородного исходного сырья при его минимальной подготовке позволяет смешивать разное исходное сырье, такое как бытовые отходы, опасные отходы, строительный мусор и лом, автомобильный лом, уголь с высоким содержанием золы, биомассу, жидкости и шламы, тела закрытых полигонов и т.д. Такая универсальность позволяет оптимизировать работы по типу доступного исходного сырья, создавая условия для функционирования экономически эффективной модели бизнеса. Показатели внутренней рентабельности проектов при существующих тарифах составляют 27-30%, срок окупаемости 7-8 лет с учетом 30 месяцев строительства.
  2. Для технологии плазменной газификации отсутствует необходимость селективного (раздельного) сбора отходов, не требуется сортировка. При переработке сырья утилизации образуются отходы, требующие захоронения на полигоне ТБО размещенном на территории промышленной зоны завода не превышающие 5% от общего объема утилизации, а также минимальное воздействие на атмосферу (выбросы ниже норм ПДК в 10 раз, а по диоксинам и фуранам более 100 раз).
  3. Модульная и масштабируемая конструкция решения позволяет строить заводы различной мощности и выгодно отличается от иных предприятий инженерно-экологического направления, что характеризуется малым водопотреблением и отсутствием сброса промстоков водный бассейн.
  4. Технология имеет мировое внедрение и работает на крупных и мелких коммерчески эффективных предприятиях, сертифицирована в России и имеет ГОСТ-ТР.
  5. Основной продукцией выпускаемой заводом является электроэнергия, пар, холод, остеклованный невыщелачиваемый инертный шлак (прочнее гравия), восстановленные металлы, и д.р.
  6. При внедрении плазменной газификации создаются условии создания комплексной системы обращения с отходами производства и потребления.

ВЕСЬ САЙТ

Контактная информация

  • Россия
    125009, г. Москва
    Газетный переулок
    дом 9, стр.2

  • +7 (495) 728-96-13
  • Понедельник - Пятница: 9:00 - 21:00