Головна |
Для очищення будують спеціальні системи очисних споруд. Забруднюючі речовини після їх вилучення надходять на повторну переробку або поховання. Очищення проводиться кількома способами, які послідовно змінюють один одного. Для кожного підприємства, в залежності від особливостей його відходів, проектуються свої очисні споруди.
Загальна схема очищення газоподібних викидів і рідких стоків включає кілька етапів.
Механічне очищення - це видалення забруднюючих домішок за допомогою механічних пристроїв методами проціджування, відстоювання, фільтрування, центрифугування. Для очищення газових викидів використовують матерчаті фільтри, спеціальні пилеосадочние камери і спеціальні центрифуги (циклони і гідроциклони). Для очищення стічних вод застосовують сита і решітки (для затримання великих домішок), відстійники (для повільно осідають і плаваючих домішок), піщані і гравійні фільтри (для дрібних нерозчинних домішок). Поверхневі специфічні забруднювачі виробничих стічних вод видаляються нефтеловушками, маслоуловітель і смолоотстойнікам. Механічне очищення дозволяє виділити з побутових стічних вод до 2/3 нерозчинних домішок, а з промислових - більш 9/10.
Хімічне очищення - це видалення забруднюючих домішок хімічними реагентами, що вступають з ними в хімічні реакції і переводять їх в менш агресивні сполуки. Для цього широко використовується нейтралізація кислот і лугів, переклад в малорозчинні сполуки, співосадження мінеральних домішок, окислювально-відновні реакції, комплексоутворення. Хімічним очищенням достігаетсяуменьшеніе змісту нерозчинні домішок до 95%, а розчинених - до 25%.
До фізико-хімічної очистки відносяться такі процеси: флотація, кристалізація, коагуляція, іонний обмін, адсорбція, екстракція, випарювання, дистиляція, електроліз і інші методи. Наприклад, за допомогою електролізу перетворюють складні з'єднання в більш прості і витягають метали та інші неорганічні сполуки. Застосовують також вогневі методи: розплавлені забруднювачі впорскують впламя великих пальників. Цим методом можна розкладати діоксини. У більшості випадків фізико-хімічне очищення забезпечує таке глибоке видалення забруднень, що подальша біологічна очистка не потрібно.
Біологічне очищення - це видалення забруднюючих домішок за допомогою спеціально створених екосистем, в яких забруднювачі руйнуються або концентруються мікроорганізмами або дрібними тваринами (активний мул).
Активний мул - це шар грунту на дні очисного водоймища,насичений мікроорганізмами (бактеріями, водоростями, грибами, найпростішими) і через який постійно продувають повітря, що прискорює процеси біологічної очистки. Всі ці живі істоти бурхливо розвиваються, чому сприяють органічні речовини із стічних вод і надлишок кисню. Бактерії склеюються вхлопья і виділяють ферменти, мінералізують органічні забруднення. Іл з пластівцями швидко осідає, відділяючись від очищеної води.
Інфузорії, джгутикові, амеби, коловертки і інші дрібні тварини, пожираючи бактерії, що не злипаються в пластівці, омолоджують бактеріальну масу мулу. Організми можуть накопичувати не тільки важкі метали, радіоактивні ізотопи, а й розчинені у воді органічні речовини, які не вдається ні відфільтрувати, ні витягти хімічними іфізіко-хімічними методами. Основним завданням біологічної очистки є можливість найбільш повного руйнування забруднень, що містяться в стічній воді, і перетворення їх в нешкідливі продукти окислення: воду, вуглекислий газ, нітрат і сульфат іони і т.д. Руйнування органічних речовин відбувається двома способами:
а) аеробні процеси, що протікають в природних умовах (на полях зрошення) або вспеціальних ємностях (аеротенках), де процес йде в кисневому середовищі, і мікроорганізми окислюють органічні речовини до мінеральних азотних солей;
б) анаеробні процеси, що протікають в безкисневому середовищі при компостировании, або вспеціальних ємностях (метантенках), де органічні речовини зброджуються в безкисневому середовищі до газу метану (СH4).
Однак живуть уприроді бактерії і мікроби не можуть розкладати багато забруднюючі речовини, синтезовані людиною (ксенобіотики), наприклад, - пестициди. Для їх руйнування селекціонерам-мікробіологам доводиться виводити спеціальні штами бактерій. Після проходження цих основних етапів очищення стічні води можуть піддаватися доочищення дезінфекції (знезараження) за допомогою хлорування, озонування ультразвуку.
7. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ТА КОНТРОЛЬ ЇЇ ЯКОСТІ
7.1. КРИТЕРІЇ ОЦІНКИ ЯКОСТІ НАВКОЛИШНЬОГО ПРИРОДНОГО СЕРЕДОВИЩА
Якість навколишнього середовища - це ступінь відповідності її характеристик потребам людей і технологічним вимогам. Якість навколишнього природного середовища контролюється за допомогою різних індексів забруднення. Індекс забруднення (лат. Index - покажчик, список, опис) - це показник, якісно і кількісно відображає присутність забруднювача вокружающей середовищі істепень його впливу на неї і живі організми.
Для оцінки рівня хімічного забруднення використовують певні показники.
Гранично допустима концентрація (ГДК) - це екологічний норматив, максимальна концентрація шкідливої ??речовини вокружающей середовищі, яка за певний час не впливає на здоров'я людини і його потомства, не знижує працездатності людини, не погіршує його самопочуття і санітарно-побутових умов життя. Визначають ГДК лікарі-гігієністи на підставі експериментальних досліджень над піддослідними рослинами, тваринами і знаходяться під впливом шкідливих речовин людей і відповідно до рекомендацій ВООЗ. Відповідно існують ГДК для рослин, тварин і людини. У різних країнах ГДК можуть дещо відрізнятися. У Росії, як правило, діють найбільш жорсткі ГДК, відповідні рекомендаціям ВООЗ. Розроблені ГДК після їх затвердження стають загальнодержавним нормативом, що має силу закону. В даний час встановлено ГДК декількох тисяч індивідуальних речовин. Для речовин, за якими ГДК не визначені, керуються орієнтовними безпечними рівнями впливу (взуття) забруднюючих речовин, які затверджуються на три роки (з можливістю продовження). ГДК широко використовується для контролю якості повітря і водного середовища.
Для атмосферного повітря, з метою урахування особливостей обстановки і тривалості впливів шкідливих речовин, введено роздільне нормування вмісту шкідливих речовин у робочій зоні і в населених пунктах. Гранично допустима концентрація в повітрі робочої зони (ГДК р. З.) - Це така концентрація шкідливої ??речовини в повітрі, яка при щоденній восьмигодинний роботі (крім вихідних) або при іншій тривалості робочого дня, але не більше 40 години на тиждень, протягом усього трудового стажу, не повинна викликати захворювань, які виявляються сучасними методами досліджень.
У населених пунктах, де вплив не обмежено часовими рамками, для кожної забруднюючої речовини встановлено два нормативу:
- Максимально разова величина ГДК (ГДК м.р.) - це така концентрація забруднювача в повітрі населених місць, яка не повинна викликати рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, нежить, першіння в горлі, сльозотеча очей, зміна біоелектричної активності головного мозку та ін .) протягом 20-30 хвилин;
- Середньодобова величина ГДК (ГДК с.с.) - це концентрація атмосферного забруднювача, не надає общетоксического, канцерогенного, мутагенного та іншого негативного впливу на людину при 24- годинному впливі.
Показники, що використовуються для оцінки якості водних ресурсів, залежать від виду водокористування. Якщо водний об'єкт використовується для купання, занять спортом і відпочинку, то це культурно-побутове водокористування. Водойми рибогосподарського призначення - це місця розташування нерестовищ, водні об'єкти для збереження і відтворення цінних видів риб. Господарсько-питне водокористування - це використання водних об'єктів як господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості. Існують і інші види водокористування - промислове водопостачання, сільськогосподарське зрошення, гідроенергетика і т.д.
ГДК природної води - це така концентрація шкідливої ??речовини у воді, перевищення якої робить воду непридатною для встановленого виду водокористування.
ГДК води встановлюється за загальносанітарною ознакою шкідливості, якщо шкідливі хімічні речовини знижують процеси самоочищення водойм, що призводить до значного скорочення розчиненого у воді кисню і появі сірководню, метану тощо
ГДК, встановлені по органолептическому ознакою, є найжорсткішими, так як дані концентрації не повинні сприйматися органами чуття людини. Шкідливі речовини промислових стоків не повинні змінювати органолептичні властивості води (мутність, запах, температуру і т.д.).
Якщо шкідливі речовини надають токсичну дію на живий організм, то ГДК встановлюється за токсикологічною ознакою шкідливості.
Отже, для одного і того ж речовини можуть бути встановлені різні граничні концентрації по перерахованих ознаках. Однак, при нормуванні якості води водойм ГДК встановлюється по лімітуючої ознаки шкідливості - ЛПВ. ЛПВ - ознака шкідливої ??дії речовини, який визначається найменшою пороговою концентрацією.
Гранично допустима концентрація забруднюючих речовин у воді водойм, використовуваних для рибогосподарських цілей, є більш жорсткою, ніж для водних об'єктів господарсько-побутового призначення. Це пов'язано з тим, що гідробіонти здатні акумулювати шкідливі речовини в небезпечних для життя кількостях.
Відлік ГДК забруднювача ведеться від фонової концентрації. Фонова концентрація - це зміст речовини в навколишньому середовищі, яке визначається глобальними прибутковими процесами.
У великих промислових центрах, де зосереджено багато підприємств, дотримання лише нормативів ГДК недостатньо для збереження якості навколишнього середовища. Якщо кожне підприємство буде викидати в атмосферу і в водойми забруднюючі речовини в кількостях, близьких до верхніх меж ГДК, то сумарний ефект забруднення виявиться значно вище допустимого. Тому на підставі величин ГДК встановлюють ще два нормативу: гранично допустимий викид ПДВ та нормативно допустимий скид ПДВ.
Гранично допустимий викид ПДВ - це маса шкідливої ??речовини в газових викидах, максимально допустима до вступу в атмосферу в одиницю часу від даного джерела, що не створює приземному концентрацію його, небезпечну для людей і біоти. Іншими словами, ПДВ встановлюють за умови, що приземному концентрація шкідливої ??речовини не перевищуватиме ГДК.
При розрахунку ПДВ враховуються фонові концентрації шкідливих речовин в повітрі та інших джерел забруднення для населеного пункту з урахуванням перспективи розвитку промислових підприємств і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері, сума яких повинна бути менше або дорівнює ГДК для даних речовин. Для регулювання викидів шкідливих речовин використовуються індивідуальні для кожної речовини і підприємства норми ПДВ, які враховують кількість джерел, висоту розташування їх, розподіл граничних викидів в часі і просторі, а також розмір санітарно-захисної зони. Ширина санітарно-захисної зони залежить від класу небезпеки викидаються речовин і може досягати 1000, 500, 300, 100 і 50 м. При накладенні ареалів впливу кількох підприємств розмір її збільшується в три рази. Санітарно-захисні зони відділяють підприємство від сельбищної зони (житлової зони), в межах якої розміщені тільки житлові будинки. Зазвичай в таких зонах заборонено будівництво, в них висаджують зелені насадження, виходячи з кліматичних умов району, характеру виробництва, а також стійкості їх до забруднення. Захисна зона сприяє розведенню шкідливих домішок до допустимої межі (зелені насадження очищають і освіжають повітря).
Нормативно допустимий скид ПДВ - це маса шкідливої ??речовини в стічних водах, максимально допустима до скидання в даному місці водойми окремими джерелами емісії за одиницю часу. ПДВ встановлюють за умови, що концентрація шкідливої ??речовини в місці водокористування не перевищить ГДК.
Для забруднюючих агентів, що мають фізичну, біологічну або інформаційну природу існують свої індекси забруднення.
Гранично допустимий рівень ПДУ - це максимально допустимий рівень шкідливого фізичного впливу, що забезпечує екологічну безпеку для здоров'я людини і його генетичного фонду.
Встановлюється для шумового, електромагнітного, радіаційного та інших видів фізичного забруднення. Так, наприклад, в житлових районах рівень шуму не повинен перевищувати в денні години 40-50 дБ (децибел), а в нічний - 30 дБ. Невеликий шум (близько 35 дБ) в нічний час може викликати порушення сну. Рівень шуму в 55-75 дБ впливає на нервову систему. Шум більше 90 дБ викликає поступове ослаблення слуху, гнітюче діє на нервову систему, може привести до гіпертонії і виразкової хвороби. Шум силою 110 дБ і більше призводить до так званого шумового сп'яніння. Больовий поріг шуму - 140 дБ, що відповідає шуму літака при зльоті (з відстані 7,5 м). Цокання годинника - це 10 дБ, шепіт - 25 дБ, нормальна мова - 50 дБ, шум від жвавої магістралі - 80 дБ.
Біологічно допустимий викид БДВ - це забруднення природного середовища, що не приводить до зміни у видовому складі живих організмів і їх чисельності.
Для здійснення екологічного контролю навколишнього середовища створені спеціальні служби на державному, виробничому, муніципальному рівнях.
Державний екологічний контроль здійснюється від імені держави. Державні інспектори можуть пред'являти вимоги і видати розпорядження юридичним і фізичним особам про усунення виявлених порушень, припиняти господарську та іншу діяльність порушників, притягувати порушників до адміністративної відповідальності (попередження або штраф).
Виробничий екологічний контроль проводиться самим підприємством. Зміст такого контролю залежить від специфіки діяльності підприємства. Для виконання даного виду контролю повинна створюватися екологічна служба, але досить часто підприємства економлять на утриманні власної служби і залучають спеціалізовані організації, що знижує ефективність даного виду контролю.
Муніципальний екологічний контроль здійснюється органами місцевого самоврядування або уповноваженими ними організаціями. Це новий вид екологічного контролю, який здійснюється за законодавством з 2002 року.
За результатами екологічного контролю приймаються рішення про проведення стабілізуючих або відновлювальних робіт і встановлюються економічні та адміністративні санкції за наднормативні емісії. В якості методів екологічного контролю використовуються хімічні, фізичні, біологічні (біоіндикаторів) і комплексні методи аналізу речовин.
АДАПТАЦІЯ ТА ОСНОВНІ СПОСОБИ ПРИСТОСУВАННЯ живих організмів до екстремальних умов СЕРЕДОВИЩА | ОСНОВНІ ТИПИ ЕКОСИСТЕМ І ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ | СТРУКТУРА ЕКОСИСТЕМ | РОЗПОДІЛ СОНЯЧНОЇ ЕНЕРГІЇ | ЕКОЛОГІЧНЕ РІВНОВАГУ ЕКОСИСТЕМ | БІОСФЕРА | Кругообіг речовин в БИОСФЕРЕ | ПРИРОДНІ РЕСУРСИ біосфери ТА ЇХ РАЦІОНАЛЬНЕ ВИКОРИСТАННЯ | КЛАСИФІКАЦІЯ ЗАБРУДНЕНЬ | ОСНОВНІ ЗАГРЯЗНЕНІТЕЛІ І ДЖЕРЕЛА ЗАБРУДНЕННЯ біосфери |