Лекция по безопасности жизнедеятельности - Способы и средства защиты окружающей среды от негативных факторов техносферы - файл n1.doc

Лекция по безопасности жизнедеятельности - Способы и средства защиты окружающей среды от негативных факторов техносферы
скачать (348.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc349kb.13.10.2012 19:58скачать

n1.doc






1. Самоочищение окружающей среды как способ её

естественной защиты.

1.1.Внешний и внутренний круговорот энергии, вещества и информации в биосфере – факторы обеспечивающие саморегуляцию и её самоочищение от загрязнения



ЗЕМЛЯ


Экосистемы

БИОСФЕРА -

глобальная экосистема












ЧЕЛОВЕК






КОСМОС

ОЗОНОВЫЙ

СЛОЙ





Важнейшие составляющие, позволяющие поддерживать относительно стабильное равновесие в ОС:




Землясаморегулирующаяся система, созданная биотой ОС, способная сохранять химический состав атмосферы, гидросферы, почвы и тем самым поддерживать благоприятное для Жизни постоянство (Гипотезу выдвинули: Д. Лавлок – английский химик, Л.Маргулис – американский микробиолог).
Основная роль в формировании облика Земли: атмосферы, почвы, гидросферы принадлежит зелёным растениям и микроорганизмам. Именно живые организмы создали и поддерживают на земле благоприятные для жизни условия.

Земля- обладает свойством глобального гомеостаза, возможностью нейтрализовать неблагоприятные внешние воздействия в пределах способности к саморегуляции (превращает даже отходы в необходимые элементы).
Гомеостаз, существующий в природе, осуществляется автоматически за счёт механизмов обратной связи, поддерживая устойчивое равновесие, саморегуляцию и самоочищение.

Жизньна Земле – сеть взаимозависимых связей, позволяет планете действовать как саморегулирующаяся, самопроизводящая и самовосстанавливающаяся система.



Гомеостаз - механизм обратной связи, посредством которого живой организм, противодействуя внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на таком постоянном уровне, который обеспечивает нормальную жизнь.





Отходы: - в год сжигается > 9 млрд.т топлива; - сбрасывается в океан 1,2 млрд.т различных химических соединений; - сточные воды в водоёмы – 500 млрд. м куб. На каждого жителя планеты – 1 т быт. отходов (мусора) в год.

Процессы самоочищения: - разложение бумаги – 2-10 лет; - консервной банки – 90 лет; - фильтра сигареты - 100 лет; - п/пакет – 200 лет; - пластмассы – 500 лет, - стекла – 1000 лет.




1.2. Основные характеристики биосферы
О


сновные характеристики, определяющие окружающую среду (экосист
емы и биосферу в целом):




Размер


Устойчивость

Процессы самовосстановления

и самоочищения.






Т
Самовосстановление – самостоятельный возврат природной экосистемы (биосферы) к состоянию динамического равновесия, из которого она была выведена воздействием природных и антропогенных факторов.


Самоочищение – естественное разрушение загрязнителя в среде в результате процессов происходящих в биосфере.

Процесс самоочищения ОС происходит в атмосфере, почве, воде.

ипы
устойчивости биосферы


Резистентная устойчивость

способность оставаться в устойчивом состоянии под воздействием негативных внешних факторов


Упругая устойчивость

способность быстро восстанавливаться (противоположна резистентной).




Например, на создание органического вещества 100 млрд. т/год в процессе фотосинтеза усваивается диоксид углерода СО2 и выделяется кислород О2. В процессе биогеохимического цикла – азот усваивается корнями растений, транспортируется в листья и происходит синтез белков.



2. Способы и средства защиты окружающей среды (атмосферы, гидросферы, почвы) и человека от негативных факторов техносферы

ЧЕЛОВЕК (люди) в своей деятельности во всё большей степени нарушает естественное равновесие, устойчивость биосферы. Взамен этого он должен создавать искусственные циклы в природе не существующие: технологии разложения новых синтетических веществ, не свойственных деструкторам биосферы; защитные системы, технику от загрязнения вредными веществами воздуха, воды, почвы.
2.1. Средства защиты ОПС от вредных факторов техносферы - экобиозащитная техника (ЭБЗТ), принципы использования и классификация


ЭБЗТ– различное очистное оборудование (аппараты и системы очистки пылевых и газовых выбросов, сточных вод), специальные технические устройства по уменьшению интенсивности различных энергетических воздействий техногенного происхождения.

ЭБЗТ– предназначена для повышения экологических показателей и защиты ОС и «Ч» от НФ техносферы.






Свойства ЭБЗТ




1. При установке и применении не влияют на технические показатели машин и технологий

(защитные экраны, кожухи и т.п.)

2. При установке и применении ухудшают технические показатели машин и технологий за счёт:

- потребления энергии на своё функционирование;

- увеличения массы изделия (машин, механизмов);

- усложнения эксплуатации

(пылеуловители, фильтры, глушители - требуют повышения давления и дополнительного расхода энергии)



Принципы использования защитных средств


I. Локализация источника ОВПФ

1. Достигается наибольший защитный эффект.

2. Зона негативного воздействия источника ми-

нимальная (экранирование источника

излучения) или отсутствует (глушители, пыле-

уловители в системе выброса газов)

ПДК и ПДУ – обеспечиваются в пространстве за за-

щитным устройством, где выполняются условия

C ? ПДК, I ? ПДУ или достигается полная

недоступность «Ч» к опасной зоне (машине, меха

низму).




Источник ОВФ


Опасная или вредная зона


И


Безопасная зона


ЭБЗТ



II. Экранирование

1. Достигается меньший защитный эффект

2. Не экологическая, опасная или вредная зона

расширяется

Такая схема защиты применяется при использовании

защитных экранов на местности или в производстве.

Проведение работ или пребывание людей в зоне «И»

Возможно только при соблюдении мер безопасности -

кратковременно или в СИЗ.










Безопасная

зона

И






III. Индивидуальная защита рабочей зоны, применение СИЗ

Создаются (применяются), когда невозможно обеспечить

защиту в большом пространстве – кабины, укрытия на транс-

порте, в цехах, в машинных отделениях АЭС, ТЭС и т.п;

укрытия – при проведении специальных, особо опасных работ, при защите в ЧС; СИЗ – при работе во вредных условиях и при

ликвидации последствий ЧС (аварий, катастроф, стихийных

бедствий).



Источник (зона) действия ОВФ


БЗ




БЗ





IV. Комплексное использование защитных средств


По месту использования


Классификация защитных средств





Средства локализации источника, устанавливаемые непосредственно на выходе ОВФ из источника или частично встроенные в него

Средства защиты на пути распространения ОВФ (защитные экраны, отражатели и т.п.)

СИЗ – применяемые непосредственно для защиты человека (противогазы, респираторы, ватно-марлевые повязки, медицинские средства – защитные мази, антидоты и т.п.




Средства защиты от выбросов ВВ

Средства защиты от энергетических излучений и полей

Средства защиты от электрического тока

Средства защиты от механических воздействий



2.2. Способы и средства защиты биосферы


Способы и средства защиты воздушного, водного

бассейнов, почвогрунтов и человека от НФ ТС



Установка и применение аппаратов защиты воздуха рабочей зоны и

атмосферного воздуха – пылеуловители, туманоуловители, адсорберы

абсорберы, различные нейтрализаторы (каталитичские,термические,

термокаталитические).

Сбор ВВ осуществляется вытяжной вентиляцией.
Достигается применением систем сбора сточных вод и устройств для

их очистки от твёрдых примесей, нефти, машинных масел, раство-

римых примесей и других загрязнителей.



Реализуется посредством: сбора, сортирования и утилизации отходов, их

организованного захоронения; разработки и применения малоотходных

производственных циклов; отходов; пылегазоочистки выбросов в атмо-

сферу.

Экранирование источников, применение виброизоляторов, вибродемпфе-

ров, глушителей шума.

Защита от поражения э/т достигается применением заземления, зануле-

ния, защитного отключения, молниезащиты и др.




Достигается применением: ограждений, блокировок, предохрани-

тельных и сигнализирующих устройств.


Средства защиты кожи, средства защиты органов дыхания, спец.

одежда, спец. обувь, средства защиты головы (каски, шлемы), лица

(маски), глаз (очки), органов слуха (беруши, наушники), средства

защиты рук (мази, гели, перчатки). Медицинские средства защиты.
Наибольшим защитным эффектом обладают средства локализации источника негативного воздействия.


Защита

атмосферы




Защита гидросферы



Защита почвы



Защита от мех. и акустич. колебаний, ЭМИ, ИИ, ЭТ




Защита от механического воздействия машин и механизмов




СИЗ


Способы и средства защиты атмосферы:
1. Локализация токсичных веществ в зоне их образования, очистка загрязнённого воздуха в специальных аппаратах и его возврат в производственное или бытовое помещение, если после аппарата воздух соответствует нормативным требованиям.
2. Локализация ВВ в зоне их образования, очистка загрязнённого воздуха, выброс и рассеивание в атмосфере.
3. Очистка технологических газовых выбросов в специальных аппаратах, выброс и рассеивание в атмосфере после очистки.
4. Очистка отработавших газов энергоустановок (ДВС) в специальных агрегатах и выброс в атмосферу или производственную зону (рудники, выработки, шахты, скважины).







Аппараты характеризуются:

- эффективностью очистки (концентрация ВВ в воздухе до и после очистки;

- фракционной эффективностью очистки (массовые концентрации i-й фракции пыли до и после пылеулавливателя;

- коэффициентом проскока ВВ через аппарат.




Аппараты очистки



Пылеулавливатели:

Сухие,

Мокрые,

Электрические,

Фильтровые


Туманоулавливатели:

Низкоскоростные (инерционные)

Высокоскоростные (диффузионного осаждения капель)
Очистка воздуха от туманов кислот, щелочей, масел через волокнистые фильтры: лавсан, стекловолокно, полипропилен и стекание в ёмкость.


Паро- газоулавливатели:

Абсорбционные (растворение ВВ в жидкости),

Хемосорбционные (поглащение ВВ жидкими и твёрдыми поглотителями и образование малорастворимых и малолетучих соединений),

Адсорбционные (оседание ВВ в пористых поглотителях: активированный уголь, глинозём, селикогель, молекулярные сита, мембраны),

Термические нейтрализаторы (сгорание газов с образованием менее токсичных веществ – прямое сжигание, термическое окисление, каталитическое дожигание – нейтрализация ядовитых свойств катализаторами (платина, медь)


Многоступенчатой очистки:

Последовательный пропуск газов через несколько очистителей с различными свойствами:

для очистки газов от твёрдых ВВ;

одновременной очистки от твёрдых и газообразных примесей;

очистки от твёрдых капельножидких примесей



Способы защиты гидросферы

I. Механическая очистка загрязнённой воды:

1. Процеживание,

2. Отстаивание,

3. центробежная очистка (гидроциклоны, центрифуги),

4. Фильтрация (маслопродукты)

- применяется для очистки воды от взвешенных веществ

II. Физико-химическая очистка загрязнённой воды

1. Флотация,

2. Нейтрализация,

3. Сорбция,

4. Ионообменная и электрохимическая

- для очистки воды от растворённых примесей (применяется после предварительной очистки воды от взвешенных веществ)

III. Биологическая очистка загрязнённой воды

в природных и искусственных условиях: на полях фильтрации, орошения, в биологических прудах

- основана на способности микроорганизмов использовать для питания содержащихся в загрязнённой воде органических веществ (спирты, белки, углеводы, жиры…)


Способы защиты почвы

Сбор и складирование промышленных и бытовых отходов на полигонах (свалках)

Переработка отходов на специальных полигонах (заводах)

1. Самоочищение окружающей среды как способ её

естественной защиты.

Окружающая нас среда состоит из множества экосистем. Самой крупной из них по размеру является биосфера. В ней постоянно идёт круговорот вещества, энергии и информации. Внутренний и внешний круговорот вещества и энергии постоянно совершается в безразмерно устойчивых системах живых и неживых компонентов. Например, в лесу, почве, гидросфере. В этих системах определённым образом организованы и функционируют живые системы.

Деятельность организмов в экосистеме приспосабливают геохимическую среду к своим биологическим потребностям.

Гипотеза- Земля – саморегулирующаяся система, созданная биотой ОС, способная сохранять химический состав атмосферы, гидросферы, почвы и тем самым поддерживать благоприятное для Жизни постоянство (выдвинули: Д. Лавлок – английский химик, Л.Маргулис – американский микробиолог).

Земля- обладает свойством глобального гомеостаза (механизм обратной связи, посредством которого живой организм, противодействуя внешним воздействиям, поддерживает параметры своей внутренней среды на таком постоянном уровне, который обеспечивает нормальную жизнь), способного нейтрализовать неблагоприятные внешние воздействия в пределах способности к саморегуляции.

Гомеостаз, существующий в природе, осуществляется автоматически за счёт механизмов обратной связи, поддерживая устойчивое равновесие, саморегуляцию и самоочищение.

Зелёные растения и микроорганизмы сыграли основную роль в формировании облика Земли: атмосферы, почвы, гидросферы. Именно живые организмы создали и поддерживают на земле благоприятные для жизни условия.

Существующие на земле регулирующие механизмы позволяют биосфере приспосабливаться к загрязнению, обусловленному деятельностью человека – самоочищаться от них.

Важнейшими составляющими, позволяющими поддерживать относительно стабильное равновесие в окружающей среде (устойчивость биосферы), являются:

- круговорот веществ, определяемый глобальной продукцией и распадом;

- гомеостатические механизмы, поддерживающие стабильность экосистем;

- избыточность функциональных компонентов.

Степень устойчивости биосферы различна и зависит как от жёсткости окружающей среды, так и от эффективности внутренних управляющих механизмов.

Выделяют два типа устойчивости:

- резистентная устойчивость – способность оставаться в устойчивом состоянии под воздействием негативных внешних факторов;

- упругая устойчивость (противоположна резистентной) – способность быстро восстанавливаться.

Таким образом, основными характеристиками, определяющими окружающую среду (биосферу) являются – её размер, устойчивость, процессы самовосстановления и самоочищения.

Самовосстановление – самостоятельный возврат природной экосистемы к состоянию динамического равновесия, из которого она была выведена воздействием природных и антропогенных факторов.

Самоочищение – естественное разрушение загрязнителя в среде в результате процессов происходящих в биосфере. (Например, на создание органического вещества 100 млрд. т/год в процессе фотосинтеза усваивается диоксид углерода СО2 и выделяется кислород О2. В процессе биогеохимического цикла – азот усваивается корнями растений, транспортируется в листья и происходит синтез белков.

Процесс самоочищения ОС происходит в атмосфере, почве, воде.

Под самоочищением природных вод понимается способность организмов, находящихся в воде разлагать органические вещества, в ней содержащиеся.

Различают две стадии самоочищения природных вод.

На первой стадии происходят процессы гниения при недостатке кислорода, почти исключительно с помощью бактерий.

На второй – происходит разложение в насыщенной кислородом воде. На этой стадии наряду с бактериями в разложении принимает участие большое число грибов, водорослей и животных. В самоочищении природных вод важную роль играют также растения, производящие кислород.

Способность природных вод к самоочищению зависит от различных факторов. Главную роль играет содержание в воде кислорода, так как почти все процессы разложения происходят с поглащением кислорода в соответствии с биогеохимическими циклами.

В соответствии с этим лучше процесс самоочищения происходит в проточной, быстро текущей воде. Благодаря диффузии из воздуха вода лучше насыщается кислородом. Поэтому вода в ручьях имеет большую самоочищающуюся способность, чем вода в стоячих, замкнутых водоёмах. Хуже процесс самоочищения идёт также в тёплой воде. Так как в тёплой кислород растворяется хуже чем в холодной воде. Улучшить очистку природных вод можно путём аэрации, т.е. подачи кислорода и соответствующего подбора живых организмов. На этом свойстве основан способ биологической очистки воды в очистных сооружениях.

Процессы сомоочищения происходят в атмосфере и почве при участии живых организмов (деструкторов) и растений в процессе биологического, биогеохимического круговоротов и круговоротов воды в большом круговороте биосферы.

В результате своей деятельности человек во всё большей степени нарушает естественное равновесие, устойчивость биосферы. Взамен этого он должен создавать искусственные циклы в природе. Например, он должен создавать неизвестные природе способы разложения новых синтетических веществ, которые не свойственны деструкторам биосферы. Создавать защитные системы и технику от загрязнения вредными веществами атмосферы, воды, почвы.


2. Способы и средства защиты воздушного, водного бассейнов и почвогрунтов и человека от негативных факторов техносферы.

Вредные факторы технических систем, технологических и производственных процессов различных объектов экономики и социальной сферы неблагоприятно влияют на окружающую среду и людей.

Активной формой защиты ОПС поселений от вредного воздействия промышленных предприятий, транспорта является переход к малоотходным и безопасным технологиям, а в условиях сельскохозяйственного производства – к биологическим методам борьбы с сорняками и вредителями.

Вместе с тем в качестве дополнительных и высокоэффективных средств защиты в настоящее время широко применяются как различное очистное оборудование (аппараты и системы очистки пылевых и газовых выбросов, сточных вод), так и специальные технические устройства по уменьшению интенсивности различных энергетических воздействий техногенного происхождения.

Эти средства защиты ОПС от вредных факторов техносферы получили название – экобиозащитная техника (ЭБЗТ). ЭБЗТ – предназначена для повышения экологических показателей и защиты ОС и «Ч» от НФ техносферы.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации