Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Техноекологія № 21.docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
11.09.2019
Размер:
1.2 Mб
Скачать

Техноекологія

Навчальний посібник

ЖДТУ, 2007

Зміст

Вступ………….…………………………………………………...

3

1. Загальні аспекти техноекології.…………………….………

6

1.1. Історичні відомості про техногенез біосфери...………...

6

1.2. Джерела і фактори забруднення навколишнього середовища.…………………………………..……………………

9

1.3. Екологізація виробництва……………………………......

16

1.3.1. Раціональне використання природних ресурсів.…...

16

1.3.2. Загальні методи запобігання забрудненню довкілля

20

1.3.3. Біологічні аспекти екологізації виробництва………

23

1.3.4. Технічні аспекти екологізації виробництва………...

24

1.3.5. Технологічні аспекти екологізації виробництва…...

25

1.3.6. Економічні аспекти екологізації виробництва……..

26

1.3.7. Моделювання процесів створення екологізованої технології………………………………………………………….

27

Контрольні запитання…………………………………………….

29

2. Нафтогазова промисловість.…………………….…………..

30

2.1. Географія розташування галузі.……………..…………...

31

2.2. Видобування нафти і газу.………………………………..

31

2.3. Добування нафти з морських родовищ.…………………

34

2.4. Транспортування та переробка нафти…………………...

37

2.5. Заходи по зменшенню негативного впливу нафто- та газодобувної промисловості на екологічний стан біосфери…….

37

Контрольні запитання…………………………………………….

42

3. Вугільна промисловість.……………………………………..

43

3.1. Історична довідка.………...………………………………

43

3.2. Видобування вугілля.……..……………………………....

43

3.3. Вплив на довкілля вугільної промисловості та заходи по його зменшенню.……………...……………………………….

47

3.3.1. Вплив вугільної промисловості на природні водні джерела.……………………………………………………………

47

3.3.2. Забруднення повітряного простору…………………

52

3.3.3. Стан земної поверхні в зоні вугільних розробок…...

56

3.3.4. Техногенні наслідки закриття вугільних шахт……..

57

3.3.5. Гідроекологічні проблеми закриття шахт……………

60

3.4. Нові екологічно-безпечні технології добування вугілля……………………………………………………….........

62

Контрольні запитання…………………………………………….

63

4. Металургійний комплекс……….…………………………...

64

4.1. Чорна металургія.…………………………………………

64

4.1.1. Виробництво чавуну……………………………........

64

4.1.1.1. Заходи боротьби з викидами забруднюючих речовин та відходів доменним виробництвом………………….

67

4.1.2. Виробництво сталі.…………………………………...

69

4.1.2.1. Мартенівський спосіб…………….……………..

70

4.1.2.2. Конверторний спосіб…………………………….

73

4.1.2.3. Заходи боротьби з негативним впливом сталеплавильного виробництва на довкілля……………………..

76

4.2. Виробництво кольорових металів………………………..

77

4.2.1. Технологічні процеси ………………………..………

80

4.2.2. Вплив кольорової металургії на довкілля ………….

82

4.2.3. Негативний вплив алюмінієвого виробництва на довкілля та заходи по його зменшенню…………………………

83

Контрольні запитання…………………………………………….

86

5. Енергетика…………..................................................................

87

5.1. Основні відомості про енергетику.………………………

87

5.2. Теплові електростанції і котельні ……………………….

89

5.2.1. Особливості процесів вироблення теплоти на малих ТЕС та котельнях.…………………………………………

91

5.2.2. Умови утворення забруднюючих речовин в теплоенергетичному процесі…………………………………….

92

5.2.3. Боротьба із забрудненням ТЕС……………………...

93

5.3. Атомна енергетика.………………………….…………...

96

5.4. Гідроелектростанції.…………….………………………..

99

5.5. Техногенна діяльність з освоєння альтернативних джерел енергії……………………………………………………..

101

5.5.1. Сонячна енергетика…………………………………..

101

5.5.2. Вітроенергетика………………………………………

105

5.5.3. Геотермальні енергетичні установки (ГТЕУ)………

106

5.5.4. Енергія морів та океанів……………………………..

108

5.5.5. Біоенергія……………………………………………..

109

Контрольні запитання…………………………………………….

110

6. Машинобудування.……………….…………………………..

111

6.1. Ливарне виробництво.……………………………............

111

6.1.1. Історична довідка…………………………………….

111

6.1.2. Способи виготовлення виливків…………………….

112

6.1.3. Вплив ливарного виробництва на довкілля та заходи по його зменшенню………………………………………

114

6.2. Оброблювальне виробництво …………………………...

116

Контрольні запитання…………………………………………….

118

7. Лісова, деревообробна та целюлозно-паперова промисловості.…………………………………………………...

119

7.1. Лісова та деревообробна промисловості.……………….

119

7.1.1. Географія розташування галузі.……………………..

119

7.2. целюлозно-паперова промисловість (ЦПП)……………

120

7.2.1. Сульфатний процес.………………………………….

122

7.2.2. Сульфітний процес.……………………………..........

124

7.3. Викиди шкідливих газів та засоби їх знешкодження…..

127

7.3.1. Викиди в сульфатному процесі.……………………..

127

7.3.2. Викиди в сульфітному процесі………………………

128

7.4. Забруднення і очистка водних потоків………………….

130

Контрольні запитання…………………………………………….

131

8. Хімічна промисловість.…………………………....................

132

8.1. Географія розміщення сировинної бази і виробництва...

132

8.2. Технологічний процес.…………………………...............

134

8.3. Хімічні комбінати та заходи боротьби з їхнім впливом на водне середовище…………………..…………………………

135

8.4. Вплив на повітряне середовище та здоров’я людини….

136

8.5. Боротьба зі шкідливим впливом на навколишнє середовище підприємств з виготовлення міндобрив……….......

137

8.6. Виробництво пластмас і синтетичних матеріалів………

138

Контрольні запитання…………………………………………….

138

9. Промисловість будівельних матеріалів.…………………...

139

9.1. Географія розміщення та основні показники галузі.…...

139

9.2. Технологічні процеси при виготовленні основних виробів.…………………………………………………………….

141

9.2.1. Виробництво цементу………………………………..

141

9.2.2. Силікатні матеріали та вироби………………………

146

9.2.3. Будівельна (керамічна) цегла………………………..

148

9.2.4. Черепиця………………………………………………

150

9.2.5. Каналізаційні труби…………………………………..

150

9.2.6. Плитки для підлог…………………………………….

151

9.2.7. Бетонні плити (стовпчики, стояки та ін.)…………...

152

9.3. Характеристика впливу на навколишнє середовище…..

152

9.4. заходи боротьби зі шкідливим впливом на довкілля.….

154

Контрольні запитання…………………………………………….

160

10. Легка промисловість.…………………………….................

161

10.1. Географія розташування підприємств легкої промисловості.…………….………………………………………

162

10.1.1. Текстильна промисловість………………………….

162

10.1.2. швейна промисловість……………………………..

163

10.1.3. Шкіряно-взуттєва промисловість………………….

164

10.2. Виробничий процес.…………………………………….

165

10.3. Боротьба із забрудненням навколишнього середовища

168

Контрольні запитання…………………………………………….

170

11. Переробна промисловість…………………………………..

171

11.1. Характеристика галузі…………………………………..

171

11.2. Історична довідка………………………………………..

172

11.3. Сучасна географія розміщення підприємств харчової галузі……………………………………………………………….

174

11.4. Технологічний процес…………………………………..

176

11.4.1. Технологія хлібопекарного виробництва………….

176

11.4.2. Технологія цукрового виробництва………………..

178

11.4.3. Технологія крохмального виробництва…………...

181

11.4.4. Кондитерське виробництво. Виробництво шоколаду…………………………………………………………..

182

11.4.5. Технологія спиртового та лікеро-горілчаного виробництва……………………………………………………….

184

11.5. Характеристика впливу на довкілля……………………

186

11.6. Заходи боротьби зі шкідливим впливом на довкілля. Альтернативні рішення. Утилізація відходів….

188

Контрольні запитання…………………………………………….

189

12. Транспорт…………………………………………………….

190

12.1. Рейковий транспорт……………………………………..

190

12.1.1. Залізничний транспорт……………………………...

190

12.1.2. Міський рейковий транспорт………………………

193

12.1.2.1. Трамвайні лінії……………………………….....

193

12.1.2.2. Метрополітен……………………………………

195

12.1.2.3. Захист від блукаючих струмів…………………

195

12.2. Автомобільний транспорт………………………………

198

12.2.1. Загальна характеристика…………………………...

198

12.2.2. Необхідні ресурси…………………………………..

200

12.2.3. Вплив на довкілля…………………………………..

201

12.3. Водний транспорт……………………………………….

204

12.4. Авіаційний транспорт…………………………………...

209

12.5. Трубопровідний транспорт……………………………..

211

Контрольні запитання……………………………………….……

213

Вступ

Будь-яке суспільство не в змозі розвиватись без споживання продукції промисловості, сільського господарства, теплової і електричної енергії. Для задоволення цих потреб людство організовує господарську діяльність, основою якої є виробництво. Хоча в різних суспільствах напрямок діяльності може бути різним, але завжди виникають протиріччя між людиною і природою, між виробництвом та природними екологічними системами. Мова може йти лише про глибину цих протиріч і про різні можливості їх розв’язання.

Ніяке суспільне і технічне удосконалення не може забезпечити життєдіяльності людини всупереч законам природи. Навіть навчившись жити під водою чи виходити в космос, людина в будь якому випадку залишається біологічним видом, існування якого нерозривно пов’язано з конкретними факторами довкілля і передовсім з якістю води, складом їжі, шумом, радіоактивним опроміненням, впливом магнітних полів та багатьма іншими факторами.

Ступінь відповідності природних умов потребам людей, а також інших живих організмів називається якістю навколишнього середовища. Вимоги живих організмів до якості навколишнього середовища формувались тисячоліттями в ході еволюційного розвитку. Відхилення якості середовища від необхідних живому організму норм можуть порушити обмін речовин і, зрештою, зумовити несумісність цих порушень з життям організму. За критерії якості середовища приймають високу біологічну продуктивність популяцій, оптимальні співвідношення видів і біомас популяцій. З огляду на це неможливо охороняти природу і користуватися нею, не знаючи законів її будови, існування і розвитку. Людина повинна знати гранично допустимі навантаження на природні системи в умовах тропічної, помірної і полярної зон, які може собі дозволити суспільство, щоб не зруйнувати їх.

В умовах промислових підприємств виникають своєрідні режими шуму, світла, температури та інших екологічних факторів. Стають все складними і багатогранними взаємовідносини людини і машини. Наука про взаємодію людини і машини називається ергономікою. Вона вивчає також екологічність цих взаємодій і тому має тісний зв’язок з екологією.

Задачі техноекології як науки є багатогранними і включають:

 дослідження закономірностей організації життя з урахуванням антропогенного впливу на природні системи і біосферу в цілому;

 прогнозування змін природи під впливом діяльності людини та управління цими змінами;

 створення наукової основи раціонального використання природних ресурсів та збереження середовища проживання людини;

 відновлення зруйнованих природних систем (рекультивація земель, відновлення продуктивності водоймищ, пасовищ, родючості ґрунтів тощо);

 консервація еталонних ділянок біосфери;

 регулювання чисельності популяцій;

 обґрунтування та розробка заходів використання нехімічних засобів боротьби з шкідливими видами;

 перехід від промислу до господарства;

 індексація забруднених природних систем.

у діяльності спеціаліста промислового підприємства, проектно-конструктивного підрозділу екологічні задачі мають бути більш вузькими і зводитись головним чином до наступних:

1. оптимізація проектно-конструкційних, технологічних і інженерних рішень виходячи із мінімальної шкоди навколишньому середовищу і здоров’ю людини.

2. Своєчасне вивчення і корегування технологічних процесів, що загрожують здоров’ю людини, завдають збитків довкіллю і негативно впливають на антропогенні й природні екологічні системи.

3. прогноз і оцінка можливих негативних наслідків роботи підприємства для навколишнього середовища, людини, тварин і рослинного світу.

Техногенез призводить до значних змін в різноманітних ланцюгах природи. Нині вже з’явились незворотні і досить грізні процеси в природі, які призводять до великих негативних наслідків, наприклад зменшення озонового шару, глобальне потепління на планеті тощо.

У зв’язку із значним зростанням чисельності населення нашої планети відповідно зростають і його потреби, причому вищими темпами внаслідок розширення асортименту, кількісного та якісного зростання благ. Задовільнити ці потреби можна тільки за рахунок виробництва, а це неможливо без використання природи і її різноманітних ресурсів. Щорічно людство вилучає з природного середовища десятки млрд. т корисних копалин (вугілля, руди, нафта, газ, будівельні матеріали та інш.), використовує водні, лісові і земельні ресурси, кисень і інші газоподібні сполуки атмосферної оболонки, значна частина яких не відновлюється.

З розвитком виробництва стає очевидною обмеженість природних ресурсів, особливо, в місцях їх традиційного використання. Це неминуче обумовлює необхідність видобування багатьох з них в необжитих віддалених від компактного мешкання населення місцях, з шельфів морів і океанів, пошуку шляхів заміни альтернативними видами сировини.

Природні ресурси можуть витрачатись внаслідок застосування недосконалих технологій виробництва, що веде до скиду корисної сировини у відвали, шламосховища, терикони і стічні води.

Але найбільший негативний вплив на навколишнє середовище і, в тому числі, на природні ресурси здійснюють викиди забруднюючих речовин, які в багатьох регіонах сягають критичних рівнів по відношенню до стійкості екологічних систем і здоров’я людини. Тому перед суспільством виникла проблема об’єктивного врахування впливу виробництва на навколишнє середовище. На жаль, в дійсності негативний вплив виробництва на довкілля практично ігнорується – спостерігається широкомасштабне руйнування і інтенсивне забруднення природних екосистем, що несе загрозу не тільки природі, але й самому суспільству.

Перед людством гостро постає завдання раціонального природокористування, яке дозволить задовільнити життєві потреби людини в поєднанні з охороною і відтворенням навколишнього середовища.

З цих позицій дисципліна «техноекологія», яка вивчає прийоми та засоби досягнення розумного екологічного компромісу між людиною, тобто виробництвом і природою, несе відповідальність за раціональний розвиток науки і техніки, які повинні бути спрямовані в екологічному напрямку.