Лекции по "Экологии"

Резюме

В настоящее  время 59% электроэнергия вырабатывается в мировых теплоэлектростанциях, 23% – на  гидроэлектростанциях и  только 17% – на атомных электростанциях.

В ближайшем  будущем в мировом энергобалансе  ведущее место отводится на тепловые электростанции. Поэтому в электроэнергетике основное внимание будет уделяться  следующим экологическим вопросам:

1) увеличение  мощности пылегазоуловителей (в  тепловых электростанциях США  и Японии  для нейтрализации  отходящих окиси серы и окиси  азота установлены десульфурационные и денитрификационные установки);

2)  перевод  тепловую электростанцию на природный  газ там, где на это имеется  возможность;

3) больше использовать  нетрадиционные виды энергоносителей,  являющихся экологически чистыми  (ветровые, солнечные и другие экологически чистые электрические станции).

                      

            

1. В чем причина интенсивного роста потребности в электрической энергии?
2. Что знаете об энергоносителях?
3. Какой энергоноситель сейчас больше исползуеться?
4. Какой механизм вреда угля и мазута для окружающей среды ?
5. Какой вид электростанции больше вредит среде?
6. Механизм образования «кислотных осадков» в районах расположения ТЭС?
7. В чем заключается вреда гидроэлектростанций окружающей среде?
8. По каким причинам АЭС общепринят как «экологически чистый» источник электроэнергии?

9. Ещё какие экологически чистые источники электроэнергии знаете? 

Источники информации

          Основные

Маврищев В.В.  Общая экология //курс лекций//. Минск: Новое знание, 2005 – 298 с.

Скалкин Ф.В. и др. Энергетика и окружающая среда. Л.: Энергоиздат, 1981 – 279 с.

    Дополнительные

Никитин Д.П., Новиков Ю.В.  Окружающая среда и человек. М.: Высшая школа, 1980. – 423 с.

Новиков Ю.В., Бекназов Р.У.  Охрана окружающей среды. Ташкент: 1992 – 292 с.

Об энергетике будущего //рассказ акад. Н. Семенова//. Сб. Эврика-74. М.: Молодая гвардия, 1974, стр. 62-82

Национальный доклад о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов в Республике Узбекистан (1988-2007). Ташкент, 2008 – 298 с.

Веб сайты:

www. nature, uz –Программа окружающей среды

www uznature. uz – Госкомприрода

www.meteo.nature.uz -Узгидромет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

            

 

                          15 – тема

 

Экология  горной промышленности

 

План  темы:

       

15.1.  Загрязнение гидросферы и её охрана    

           при техногенных процессах

 

       15.2.  Загрязнение атмосферы и  её охрана 

                 при открытых горных работ

 

15.3.  Воздействие горных работ на  почву и

          меры охраны почвы

 

 

 

15.1. Загрязнение  гидросферы и её охрана

при техногенных процессах

 

15.1.1. Загрязнение гидросферы. Разработка месторождений полезных ископаемых приводит к засорению и загрязнению водных ресурсов.

Засорение – это поступление в водоём посторонних нерастворимых в воде предметов. Загрязнение – это насыщение воды вредными веществами в таких количествах, что их концентрация превышает установленные нормы ПДК. При загрязнении свойства воды  изменяются.

Первичные изменения – начальное изменение физико-химических и биологических свойств воды, изменения её химического состава, температурных и других условий.

Вторичные изменения – образование в воде новые вещества, отрицательно влияющие на водные организмы. Возможны брожения донных отложений и образование в воде токсичных веществ.

Третичные изменения – нарушение сложного комплекса взаимосвязей водных организмов, как между собой, так и с внешней средой. При этом нарушается весь жизненный цикл развития гидробионтов, и они начинают погибать.

Сточные воды карьеров формируются из дренажных и атмосферных  стоков. Атмосферные осадки, выпадая  на промплощадки, отвалы, откосы и уступы, образуют дождевые и талые стоки. Особенно большого объема технологических сточных вод образуется при использовании гидравлических способов разработки и переработки горной массы. Основными загрязнителями карьерных вод являются взвешенные частицы полезного ископаемого, нефтепродукты и фенолы.

  Открытые горные разработки отрицательно влияют на режим подземных вод. В этом деле широко применяется водопонижение, как способ защиты горных выработок от обводнения их подземными водами. Оно осуществляется путем принудительной откачки подземных вод для снижения уровня ниже подошвы горных выработок. В результате этого на пролегающих территориях происходит изменение гидрогеологических условий,  т.е. может измениться направление и разгрузки подземных вод, в результате чего могут формироваться обширные глубокие депрессионные воронки, что ведет к нарушению режима подземных малых рек и озер.

Наиболее серьезными источниками загрязнения водных ресурсов являются обогатительные фабрики, хвостохранилища, шламонакопители, испарители и другие технологические объекты. В хвостах руд цветных металлов имеются такие загрязнители, как мышьяк, цинк, свинец цианиды и минеральные соли.

   15.1.2. Меры охраны гидросферы. Мероприятия по охране воды основывается на следующие принципы:

• предотвращение загрязнения вод;

• рациональное использование воды;

• очистка использованных вод, восполнение их запасов.

В соответствии с этими принципами выполняемый  комплекс водоохранных мероприятий  подразделяют на 2 группы:

1) предохранительные  мероприятия – сохранение запасов,  режимов и качества поверхностных  и подземных вод;

2) восстановительные  мероприятия – рациональное водопользование,  очистка и возврат вод в  открытые водоемы и подземные  горизонты, введение оборотного водоснабжения. В водоохранных мероприятиях имеет место водозащита карьера от поверхностных и подземных вод. Это достигается выполнением следующих мероприятий:

- перехват склонового  стока;

- экранирование  или перенос русел водотока;

- строительство  дренажных и барражных сооружений для заблаговременного снижения уровня подземных вод;

- откачка карьерных  вод, образующихся от динамического  потока подземных вод и атмосферных  осадков;

- очистка и  отвод воды за пределы технической  границы карьера.

В горном производстве наиболее экологически опасны накопители промышленных стоков (хвостохранилища, шламонакопители, рассолосборники и пруды - накопители). Поэтому в строительстве этих объектов предъявляется особые требования – экранирование дамб противофильтрационными материалами (глина, суглинка, полимерная пленка, асфальтобитум). Для повышения надежности экранирования к глинистым грунтам добавляют бентонит, битум, синтетические смолы, жидкое стекло, ПАВ (амины).

Очистки сточных  вод – производится на специальные  инженерные сооружения, совокупность которых называют водоочистными сооружениями. Существует 3 вида водоочистных сооружений: локальные (участковые), карьерные и районные (городские).

Назначение  локальных водоочистных сооружений – очистка промышленных сточных вод непосредственно после технологических установок.

Назначение  карьерных водоочистных сооружений – очистка промышленных стоков карьеров при производстве горных работ.

Назначение  районных (городских) водоочистных сооружений – очистка хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод района или города.

Сточные воды очищаются тремя методами:

1) механическая очистка – это удаление взвешенных примесей механическим методом. При этом сточные воды процеживают через решетки и сита. Более мягкие нерастворимые примеси могут быть выделены отстаиванием, фильтрованием и флотацией;

2) физико-химическая очистка – это нейтрализация кислот и щелочей, перевод ионов загрязнителей в плохо растворимые формы. Растворимые органические вещества удаляются деструктивными и рекуперационными методами;

3) биохимическая очистка основана на способность микроорганизмов разлагать органических загрязнителей.

15.2. Загрязнение  атмосферы и её охрана при  открытых горных работах

    В промышленных районах в воздушный бассейн поступает пыль, сернистый ангидрид, окись углерода, сероводород, окислы азота и др.

 

 15.2.1. Взрывные работы. Современный объем массового взрыва достигает 2 млн. м³/год взорванных горных пород. При одном массовом взрыве выбрасывается в воздух   до  100-250 т. пыли и 6-10 тыс. м³ вредные газы. Объем пылегазового облака достигает 15-20 млн. м³. Больше выделяются ядовитые газы при взрывании тротила (нитроэфир) – до 84,4 л/кг, меньше – зерногранулита (дизтопливо) – до 32 л/кг. Значительное пыление происходит при выемке и погрузке горной массы.

Много пыли и  выхлопные газы выделяются от автотранспорта. Автомашины с дизельным приводом меньше загрязняют воздух, чем карбюраторные (коэффициент сгорания дизельного топлива 60%, а бензина – 32 %). Более того, выхлопные газы от бензина имеют высокую токсичность. Около 70 % свинца, добавленного в бензин с этиловой жидкостью, выбрасывается во внешнюю среду в виде свинцовых соединений, из них 30 % оседает на землю, 70 % распространяется в воздух. Токсичность выхлопных газов возрастает с увеличением влажности атмосферы.

Серьёзными  источниками пылегазовыделения  являются дробильно-сортировочные, агломерационные  и обогатительные фабрики, ремонтные  заводы, котельные, энергетические установки, базы автотранспортной техники и др.

Кроме пылегазовыделений, в атмосферном воздухе промплощадок имеется большое шумовое загрязнение. Особенно взрывные работы создают сильные  колебания воздушных волн.

15.2.2. Меры охраны воздуха. На горных предприятиях выполняется следующие основные мероприятия по охране атмосферы воздуха:

1. Снижение запыленности. Оно основано на:

- пылеулавливания;

- пылеподавления  витающей пыли;

- закрепления  пылящих поверхностей.

Пылеулавливание выполняется также на буровых  работах, на дробильно-обогатительных фабриках. Оно выполняется на различных аппаратах, которые по принципу работы подразделяются на следующие виды:

- механические обеспыливатели, в которых пыль отделяется под гравитационной и центробежной силы;

- гидравлические обеспыливатели –пыль улавливается жидкостью;

- фильтрующие обеспыливатели – пыль улавливается пористым фильтрующим элементом;

- электрические обеспыливатели – пылевые частицы осаждаются за счет поляризации и ионизации.

2. Снижение объема газовыбросов и их очищение.

Очищение газовыбросов производится 4-мя способами:

- абсорбция – основано на поглощение вредных газов жидким абсорбентом в абсорберах (в качестве абсорбента применяются вода и вязкие масла);

- адсорбция – основано на поглощение вредных газов твердыми адсорбентами в адсорберах (в качестве адсорбента применяются   активный уголь, активированный глинозем, активированный оксид алюминия, молекулярные сита и т.п.);

- катализ – основан на разложении вредных газов с помощью катализаторов (в качестве катализатора применяются металлы и их соединения – платина, оксиды меди, оксиды марганца и т.п.)

- термический способ – основан на высокотемпературном дожигании вредных примесей в камере с подмешиванием свежего воздуха.

3. Снижение пылегазовыделений при подготовке горных пород к выемке. Оно выполняется в процессе буровзрывных работ. При бурении выполняются следующие экологические мероприятия:

- пылеподавление  воздушно-воядной смесью;

- пылеподавление  воздушно-эмульсионной смесью (ПАВ,  отходами очистки трансформаторного  масла и т.п.);

- сухое пылеулавливание на пылеулавливающих установках;

- проведение  технологических и инженерно-технических  мероприятий – это управление  действием взрыва, орошение площадей  и дорог.

4. Снижение запыленности и загазованности атмосферы при транспортировании и складировании карьерных грузов. К ним относятся:

- пылеподавление  на автодорогах водой и эмульсиями;

- закрепление  поверхности горной массы на  транспорте увлажненной укрывающей  пленкой; 

- укрытие конвейеров  при конвейерной транспортировки  горной массы;