Способы и аппараты очистки отходящих газов от пыли. Методы очистки от пыли

Выбор метода очистки зависит  от многих факторов: концентрации извлекаемого компонента в отходящих газах, объема и температуры газа, содержания примесей, наличия хемосорбентов, возможности использования продуктов рекуперации, требуемой степени очистки. Выбор производят на основании результатов технико-экономических расчетов.

Адсорбционные методы очистки  газов используют для удаления из них газообразных и парообразных примесей. Методы основаны на поглощении примесей пористыми телами-адсорбентами. Процессы очистки проводят в периодических  или непрерывных адсорберах. Достоинством методов является высокая степень  очистки, а недостатком – невозможность  очистки запыленных газов.

Каталитические методы очистки  основаны на химических превращениях токсичных компонентов в нетоксичные на поверхности твердых катализаторов. Очистке подвергаются газы, не содержащие пыли и катализаторных ядов. Методы используются для очистки газов от оксидов азота, серы, углерода и от органических примесей. Их проводят в реакторах различной конструкции. Термические методы применяют для обезвреживания газов от легко окисляемых токсических примесей.

Вопрос№1

Понятие экологии, ее междисциплинарная роль и основные задачи. Структура экологической науки.

Ныне слово «экология» стало весьма популярным, этот термин нередко употребляют в сочетании  с такими словами, как общество, культура, семья, здоровье и так далее. Наиболее часто применяют это слово, указывая на неблагополучное состояние окружающей нас природы. 
Знания основ экологии помогут разумно строить свою жизнь и обществу и отдельному человеку; они помогут каждому ощутить себя частью великой Природы, достичь гармонии и комфорта там, где ранее шла неразумная борьба с природными силами.

В настоящее время экология превратилась в одну из главенствующих междисциплинарных синтетических  наук, решающую актуальную проблему современности  – изучение взаимоотношений человечества с окружающей средой. Это связано, прежде всего, с негативными экологическими последствиями воздействия антропогенных факторов на биосферу Земли: парниковый эффект, кислотные дожди, истощение "озонового слоя", опустынивание, угрожающее загрязнение среды различными токсинами.

Основные понятия  экологии

Термин экология образован  от двух греческих слов (ойкос – 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.

Изначально экология развивалась  как составная часть биологической  науки в тесной связи с другими  естественными науками - химией, физикой, геологией, географией, математикой.

Невозможно охранять природу, пользоваться ею, не зная, как она  устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на воздействия человека, какие предельно допустимые нагрузки на природные системы может позволить себе общество, чтобы не разрушить их. Все это и является предметом экологии.

Предметом экологии является совокупность или структура связей между организмами и средой. Главный объект изучения в экологи - экосистемы, т.е. единые природные комплексы, образованные живыми организмами и средой обитания. Кроме того, в область ее компетенции входит изучение отдельных видов организмов, их популяции, т. е. совокупностей особей одного вида (популяционно-видовой уровень) и биосферы в целом. Основной, традиционной частью экологии как биологической науки является общая экология, которая изучает общие закономерности взаимоотношений любых живых организмов и среды (включая человека как биологическое существо). 

В составе общей экологии выделяют следующие основные разделы:

1.Аутэкология первое и наиболее простое подразделение экологии изучает действия природных факторов на отдельные (искусственно изолированные организмы).

2.Популяционная экология (демэкология), более высокий уровень организации живой материи, когда особь находится в окружении таких же особей, которые вместе занимают определенную территорию и относятся к одному виду. Такие группы, как уже отмечалось ранее, называют популяциями. В популяции особь начинает испытывать влияние соседей, а главное — начинает воспроизводиться. При этом, очевидно, возникают новые проблемы, которые обусловливают необходимость изучения влияния тех же внешних факторов, но уже не на отдельную особь, а на группу особей, на изменение ее состава и численности. 

Исследование жизнедеятельности  отдельных популяций, определение  характера и причин их изменений, происходящих в результате внешних  и внутренних воздействий, составляет предмет популяционной экологии, или демэкологии.

3.Синэкологию (биоценологию)- изучает взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой. Однако совершенно ясно, что как отдельная особь не способна длительно существовать вне «родной» популяции, так и сама популяция не может жить изолированно: она нуждается в веществе и энергии, информации, пространстве и других ресурсах, без которых нет жизни.

 Вследствие этого одна  популяция вступает во взаимоотношения,  с другими популяциями. Иными  словами, различные популяции  связаны множеством нитей, они,  объективно повинуясь законам  природы, не могут существовать  друг без друга. Следовательно,  совместно обитающие популяции  различных организмов всегда  образуют определенное единство, которое называют сообществом,  или биоценозом. Важнейшее свойство  сообщества — устойчивость, то  есть способность к самоподдержанию своих природных свойств и видового состава при внешних воздействиях. При этом важно подчеркнуть, что устойчивость сообщества обусловлена как устойчивостью входящих в него популяций, так и особенностями взаимодействия между ними. Изучение сообществ, их взаимоотношений с окружающей средой составляет предмет экологии сообществ. 
Для всех этих направлений главным является изучение выживания живых существ в окружающей среде и задачи перед ними стоят преимущественно биологического свойства - изучить закономерности адаптации организмов и их сообществ к окружающей среде, саморегуляцию, устойчивость экосистем и биосферы и т.д.

В изложенном выше понимании  общую экологию нередко называют биоэкологией,  когда хотят подчеркнуть ее биоцентричность. 
С точки зрения фактора времени экология дифференцируется на историческую и эволюционную.

Кроме того, экология классифицируется по конкретным объектам и средам исследования, т.е. различают  экологию животных, экологию растений и экологию микроорганизмов.

Экология своими корнями  уходит в далекое прошлое. Потребность  в знаниях, определяющих «отношение живого к окружающей его органической и неорганической среде», возникла очень давно. 
Достаточно вспомнить труды Аристотеля (384-322 до н.э.), Плиния Старшего(23-79 н.э.), в которых обсуждалось значение среды обитания в жизни организмов. 

В 1866 г. вышел в свет фундаментальный  труд немецкого зоолога Э. Геккеля  «Всеобщая морфология организмов». В нем впервые дано общее определение  экологии как суммы знаний по совокупности взаимоотношений животного с  окружающей его средой, как органической, так и неорганической. Ученый отнес  экологию к биологическим наукам и наукам о природе, которые, прежде всего, интересуют все стороны жизни  биологических организмов.

Как самостоятельная наука  экология окончательно оформилась в  начале 20-го столетия. В последнее  время роль и значение биосферы как  объекта экологического анализа  непрерывно возрастает. Особенно большое  значение  в современной экологии уделяется проблемам взаимодействия человека с окружающей природной средой. Выдвижение на первый план этих разделов в экологической науке связанно с резким усилением отрицательного взаимного влияния человека и среды, возросшей ролью экономических, социальных и нравственных аспектов, в связи с резко негативными последствиями научно – технического прогресса.  
Таким образом, современная экология не ограничивается только рамками биологической дисциплины, трактующей отношения главным образом животных и растений, она превращается в междисциплинарную науку, изучающую сложнейшие проблемы взаимодействия человека с окружающей средой. Актуальность  и многогранность этой проблемы, вызванной обострением экологической обстановки в масштабах всей планеты, привела к «экологизации»  многих естественных, технических и гуманитарных наук. Например, на стыке экологии с другими отраслями знаний продолжается развитие таких новых направлений, как инженерная экология, геоэкология, математическая экология, сельскохозяйственная экология, космическая экология и т.д. Соответственно более широкое толкование получил и сам термин «экология».

Задачи экологии

С научно-практической точки  зрения вполне обосновано деление экологии на: 
 
1. Теоретическая экология - вскрывает общие закономерности организации жизни. 
2. Прикладная экология - изучает механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывает принципы рационального использования природных ресурсов. Научную основу составляет система обще экологических законов, правил и принципов. 
Исходя, из приведенных выше понятий следует, что задачи экологии весьма многообразны. 
 
В общетереотическом плане к ним относятся: 
1.     разработка общей теории устойчивости экологических систем; 
2.     изучение экологических механизмов адаптации к среде; 
3.     исследование регуляции численности популяций; 
4.     изучение биологического разнообразия и механизмов его поддержания; 
5.     исследование продукционных процессов; 
6.     исследование процессов, протекающих в биосфере, с целью поддержания ее устойчивости; 
7.     моделирование состояния экосистем и глобальных биосферных процессов. 
 
Основные прикладные задачи, которые экология должна решать в настоящее время, следующие: 

• прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий в окружающей природной среде под влиянием деятельности человека;
• улучшение качества окружающей природной среды;
• сохранение, воспроизводство и рациональное использование природных ресурсов.
• Оптимизация инженерных, экономических, организационно-правовых, социальных и иных решений для обеспечения экологически безопасного устойчивого развития, в первую очередь в экологически наиболее неблагополучных районов.

Следует осознать, что человек  для природы всего лишь один из многочисленных порожденных ею видов  живых существ. Когда-то его не было…  война, которую человек фактически ведет с природой, - заранее проигранная  война: кто бы ни победил в ней  – человек обречен. Выход из создавшегося положения – мирное сосуществование  человеческого общества и природы, при котором должна быть разумно  перестроена жизнь и отдельного человека, и обществом в целом.

Все это определяет стратегическую задачу экологии: на основе познания законов  природы, используя все достижения научно технического прогресса, создать  научную базу для гармонизации взаимоотношений  человеческого общества и природы  и разработать практические рекомендации, направленные на оздоровление и поддержания  надлежащего качества природной  среды, без чего невозможно нормальное существования всего ныне живущего на Земле и жизни как таковой  в перспективе.  
Таким образом, экология становится одной из важнейших наук будущего и «возможно, само существование человека на нашей планете будет зависеть от ее прогресса».

Впрос№29

Эколого-экономический  учет природных ресурсов и загрязнителей. Понятие о концепции устойчивого  развития общества.

По определению  международной комиссии по проблемам окружающей среды и развитию (1987) устойчивым  называется развитие, которое ведет к удовлетворению текущих потребностей общества без уменьшения возможностей будущих поколений удовлетворять свои потребности. 
Экономический рост государства обычно сопровождается негативными последствиями: усиленным потреблением природных ресурсов и ухудшением состояния окружаю природной среды. Эти последствия тормозят и снижают экономический рост, приводят в конечном итоге к падению производства.

До недавнего  времени в нашей стране отсутствовали  эффективные экономические рычаги, которые бы способствовали сохранению и рациональному использованию  окружающей природной среды. Ныне в  России создан и функционирует экономический механизм охраны окружающей среды, ориентированный на рыночную экономику. Его главная особенность –ориентация на неплановое централизованное финансирование из государственного бюджета , а в основном на экономические методы регулирования. Новая структура экономического механизма сочетает как ранее действующие нормы (природно-ресурсные кадастры, материально-техническое обеспечение и др.), так новые экономические стимулы (экономические фонды, плата за пользование природными ресурсами, экологическое страхование и др.). В качестве обязательных элементов предусматривается включение экологических требований в процедуру оценки принимаемых хозяйственных решений.

Согласно закону РФ «Об охране окружающей среды «  к основным методам экономического регулирования государственных  и рыночных отношений в области  охраны окружающей среды относятся: 
- планирование и финансирование природоохранных мероприятий; 
- установление платы за негативное воздействие на окружающую среду (выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов производства и другие виды вредного воздействия) 
- установление лимитов на выбросы и сбросы загрязняющих веществ и микроорганизмов, а также лимитов на размещение отходов и на другие виды негативного воздействия на окружающую среду;  
- проведение экономической оценки воздействий хозяйственной и иной деятельности на окружающую среду; 
- предоставление налоговых, кредитных и иных льгот при внедрении малоотходных и ресурсосберегающих технологий и нетрадиционных видов энергии, осуществлении других эффективных мер по охране окружающей природной среды; 
- воздействия вреда, причиненного природной среды и здоровью человека.

Важнейшая задача нового экономического механизма- сделать охрану окружающей среды составной частью производственно- коммерческой деятельности, чтобы хозяйственник, предприниматель были заинтересованы в охране окружающей среды не меньше, чем он заинтересован в выпуске конкурентно-способной продукции. 

Экономический механизм охраны окружающей среды имеет определенные инструменты воздействия на материальные интересы природопользователей лимитирование природопользования, платность природопользования, финансирование природоохранных мероприятий, материальное стимулирование природоохранной деятельности. Эколого-экономический учет природных ресурсов и загрязнителей

Эколого-экономический  учет природных ресурсов и загрязнителей 
Система мер по восстановлению и оздоровлению окружающей среды, государственный учет , денежная оценка природного ресурса определяются на основе кадастров природных ресурсов органами статистического учета. 
Кадастры природных ресурсов –это свод экономических, экологических, организационных и технических показателей, который характеризует количество и качество природного ресурса, а также состав и категории природопользователей этого ресурса. Кадастры представлены по видам природных ресурсов. Различают кадастры недр, земельный, водный, лесной, животного мира, медико-биологический, промысловый и др. виды кадастров. 

Земельный кадастр- содержит сведения о качественном составе почв, распределении земель по использованию, собственникам земли (владельцам, арендаторам, пользователях). Данные кадастровые оценки земель учитывают при планировании использования земель, распределении по целевому назначению, их предоставлению или изъятию, при определении платежей за землю, для оценки степени рационального использования земель.