Основні напрями інженерного захисту природного довкілля

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ЗМІСТ

1. Основні напрями інженерного захисту природного довкілля. 3

1.1. Інженерний захист довкілля. 3

1.2. Очищення повітря від аерозольних домішок. 7

1.3. Абсорбція газових домішок. 8

1.4. Термохімічне знешкодження газоподібних викидів. 9

1.5. Конденсація газоподібних домішок. 10

1.6. Розсіювання викидів в атмосфері 11

1.7. Гідромеханічні способи очищення стічних вод. 12

1.7.1 Фільтрування стічних вод. 13

1.7.2 Фізико-хімічні методи очищення стічних вод. 14

1.7.4 Хімічні методи очищення стічних вод. 14

1.7.5. Процеси біохімічного очищення стічних вод. 15

1.7.6. Термічні методи очищення стічних вод. 15

1.8. Гідромеханічні методи обробки рідких відходів. 15

1.8.1 Гідромеханічне обезводнення опадів стічних вод. 15

1.8.2 Механічна переробка твердих відходів. 16

1.8.3. Реагентна обробка опадів стічних вод. 16

1.9. Термічні методи знешкодження мінералізованих стоків. 17

2. Економічні методи природокористування і охорони довкілля. 18

2.1. Економічні методи природокористування. 18

2.1.1. Емісійний податок і платежі 19

2.1.2. Податки і платежі за ресурси. 21

2.1.3. Застави і облігації 21

2.1.4. Екологічні фонди. 22

2.1.5. Метод угоди про компенсацію збитку і постійний моніторинг. Принцип “ковпака”. 23

2.2. Проблеми вживання економічних методів в природокористуванні і охороні довкілля. 25

Основні напрями інженерного захисту природного довкілля

Інженерний захист довкілля

Інженерний захист довкілля - галузь науки і техніки, що охоплює розробку, проектування, експлуатацію і вдосконалення екобіозахисної техніки і технології, організацію і управління природоохоронною роботою на підприємствах, експертизу проектів, технологій і виробництв і сертифікацію продукції з метою досягнення екологічної безпеки господарської діяльності людини, зниження риски антропогенної дії на довкілля.

Поглиблення екологічної кризи спонукало світову спільноту шукати вирішення проблеми в рамках концепції стійкого розвитку. Наше майбутнє безпосередньо залежить від того, якою мірою забезпечення екологічної безпеки знайде віддзеркалення в стратегії, що реалізовується.

Саме тому на сучасному етапі розвитку промислового виробництва, на етапі його дії, що посилюється, на довкілля, роль держави в забезпеченні захисту довкілля, у вживанні заходів по збереженню екологічного балансу стає такою, що визначає. Так, в Екологічній доктрині Російської Федерації встановлені основні економічні механізми забезпечення екологічної безпеки нашої держави.

Основним завданням в цій області є економічне регулювання ринкових стосунків в цілях раціонального природокористування, що не виснажило, зниження навантаження на природне середовище, її охорону, залучення бюджетних і позабюджетних коштів на природоохоронну діяльність. І одним з основних напрямів державної політики в цій області стає економічне стимулювання суб'єктів до проведення заходів щодо охорони довкілля, до вживання екологічно чистих технологій у виробництві.

Проте впровадження нових екологічних технологій повинне стати не тимчасовою хаотичною мірою, а частиною цілісної екологічної стратегії кожного підприємства – джерела забруднення. Проте, проблемами підприємств металургії є забруднення ґрунтів важкими металами, а також викид води, обтяженої солями цих металів і іншими шкідливими речовинами, у водне середовище. Подібним підприємствам необхідно вибудовувати багаторівневу систему екологічного захисту, що передбачає постійний моніторинг викидів в атмосферу, водних стоків і іншої шкідливої дії. З цією метою необхідно створювати відділи, лабораторії екологічного моніторингу на підприємстві, подібно до тієї, що створена, наприклад, на Челябінському цинковому заводі.

Для підприємств целюлозно-паперової промисловості характерні не лише екологічні проблеми, супутні самому процесу виробництва (викиди в атмосферу, водні скидання і так далі), але і інша проблема. Це проблема вирубки лісу, темпи втрати якого у всьому світі стають критичними.

Відомо, що в даний час США втратило більш за третину своїх лісів, а в Європі невинних лісів взагалі не залишилося. На мій погляд, настав час розробки кардинально нових технологій виготовлення целюлози.

Розробка екологічно чистих технологій особливо актуальна у сфері паливно-енергетичного комплексу країни, оскільки саме ПЕК є одним з основних джерел забруднення природного довкілля.

Одній з найбільших екологічних проблем в ПЕК, особливо гострою для традиційних нафтовидобувних регіонів, є забруднення природного середовища нафтою і нафтопродуктами. Темпи утилізації відходів залишаються низькими, плани великомасштабного використання відходів не реалізуються.

Слід мати на увазі також недостатній рівень екологічної безпеки технологічних процесів, високий моральний і фізичний знос основного устаткування, недостатню розвиненість природоохоронної структури (систем запобігання і зниження негативних дій на природне середовище).

Здійснення програми освоєння нових родовищ північних і східних територій (Тімано-печорський регіон, півострів Ямал, Східний Сибір, Далекий Схід) вимагає вирішення проблеми збереження надзвичайно уразливих екосистем цих видалених регіонів з суворими природно-кліматичними умовами.

Однією з найважливіших проблем є забезпечення екологічної безпеки при реалізації великомасштабних проектів освоєння нафтогазових родовищ шельфу арктичного Морея і острова Сахалін, родовищ Каспійського і Балтійського Морея. Ці проекти реалізуються в районах, багатих біоресурсами, у тому числі коштовними видами риб і іншими об'єктами водного промислу.

Метою державної політики в області забезпечення екологічної безпеки є послідовне обмеження навантаження ПЕК на довкілля, наближення до відповідних європейських екологічних норм.

На державному рівні одним з основних науково-виробничих напрямів в даний час є модернізація існуючого устаткування по захисту довкілля.

Розглядаючи в цілій дорозі вирішення цієї проблеми, можна виділити наступні основні напрями розвитку техніки захисту довкілля:

1. Модернізація існуючого устаткування по захисту довкілля.

2. Створення на наявній науково-виробничій базі нового устаткування по захисту довкілля.

3. Розробка теоретичних і практичних основ для створення принципово нових технологій і нового устаткування.

Сьогодні, на кожних 100 тис. жителів, в землю закопується приблизно 2000 тонн металу, 10000 тонн паперу і картону, 3000 тонн пластика, 1500 тонн скла, 1500 тонн текстилю, близько 400 вагонів вагою по 50 тонн. Вартість за цінами вторсировини складає 2 млн. $ або 20 млн. $ для міста з мільйонним населенням.

При переробці отриманої сировини ефект зростає у декілька разів. Спалювання органічних відходів є найбільш поширеним в світі методом їх знешкодження. Швейцарія спалює до 80% відходів, Японія – 68-72%, Данія – 65%, Швеція – 55%, Франція і Німеччина 32-35%, Італія – 10%. У Парижі 60% споживаній тепловій і електричній енергії виробляється за рахунок спалювання побутових відходів міста.

У Германії, наприклад, з 2006 р. діє закон про обов'язкову переробку 80% відходів побутових термопластів. Найчастіше з цього вигляду сировини виготовляють вироби нехарчового призначення, наприклад, лавки, прищіпки і так далі.

Модернізація серійних технологічних установок і систем бачиться в реалізації наступних напрямів:

• Вживання сучасних комплектуючих системи автоматики, вживання спеціальних покриттів, що дозволяють створювати ефективні і конкурентоздатні пристрої.

• Розробка виробничих процесів за скороченими технологічними схемами, що дозволяють виключити ряд технологічних операцій і переходів.

• Розробка технологічних процесів з малими матеріальними потоками.

• Переклад технологічних процесів на вторинну сировину.

У теж час необхідна розробка і створення на наявній науково-виробничій базі нового устаткування по захисту довкілля:

• Технологічні установки на основі фізики електричного розряду.

• Технологічні установки на основі наноматеріалів.

• Установки на основі механохімії.

• Технологічні комплекси переробки відходів термопластів в товарну продукцію.

• Технологічні комплекси по виробництву будівельних матеріалів з відходів.

Даний комплекс завдань може бути успішно вирішений на основі розробки теоретичних і практичних основ для створення принципово нових технологій і нового устаткування.

Теоретичні основи, що розробляються в нашій країні, в області: електрофізики, механохімії, хімії полімерів, фотохімії, гідрогазодинаміки, виробництво будівельних матеріалів, нанотехнологій, біотехнології і ін. говорять про те, що ми маємо всі можливості для здійснення прориву в області розвитку техніки захисту довкілля.

Абсорбція газових домішок

Деякі рідини і тверді речовини при контакті з багатокомпонентним газовим середовищем здатні вибірково витягувати з неї окремі інгредієнти і поглинати їх.

Абсорбцією називається перенесення компонентів газової суміші в об'єм дотичної з нею фази, що конденсує. При абсорбції відбувається вибіркове поглинання одного або декількох компонентів з газової суміші рідкими поглиначами.

Зворотний процес, тобто видалення з об'єму речовини поглинених молекул газу, що конденсує, називається дегазацією або абсорбцією.

Речовину, яка міститься в газовій фазі і при абсорбції не переходить в рідку фазу, називають газом-носієм, речовину, в якій відбувається розчинення компонентів, що абсорбуються, називають розчинником (поглиначем або абсорбентом), речовина, яка міститься в газовій фазі і при абсорбції переходить в рідку фазу, тобто компонент, що поглинається, називають абсорбтивом, речовина, що поглинається, в об'ємі поглинача – абсорбатом.

Абсорбат стримуються в абсорбенті, рівномірно розподіляючись серед його молекул, унаслідок розчинення або хімічної реакції.

Фільтрування стічних вод

В процесі очищення стічних вод доводиться мати справу з великою кількістю води, тому застосовують фільтри, для роботи яких не вимагається високих тисків. Виходячи з цього, використовують фільтри з сітчастими елементами (мікрофільтри і барабанні сітки) і фільтри із зернистим шаром, що фільтрує.

Механізм витягання часток з води на фільтрах із зернистою перегородкою:

1) проціджування з механічним витяганням часток;

2) гравітаційне осадження;

3) інерційне захоплення;

4) хімічна адсорбція;

5) фізична адсорбція;

6) адгезія;

7) коагуляційне осадження;

8) біологічне вирощування.

У загальному випадку ці механізми можуть діяти спільно і процес фільтрування складається з 3-х стадій:

1) перенесення часток на поверхню речовини, створюючої шар;

2) прикріплення до поверхні;

3) відривши від поверхні.

По характеру механізму затримання зважених часток розрізняють 2 види фільтрування:

1) фільтрування через плівку (осад) забруднень, що утворюються на поверхні зерен завантаження;

2) фільтрування без утворення плівки забруднень.

Емісійний податок і платежі

Давно відома точка зору, що оголошує протизаконною будь-яку забруднюючу діяльність і що вважає, що забруднення довкілля можна просто заборонити. Цей підхід не лише економічно не обґрунтований, але і просто абсурдний, бо будь-яка діяльність, пов'язана з природокористуванням, наводить до забруднення.

Як основна міра контролю за забрудненням в розвинених капіталістичних країнах передбачено введення податків природокористувачів і забрудників довкілля, переважно на регіональному і місцевому рівнях. Так в Германії порівняно недавно законодавчо введена система оподаткування всіх забруднюючих виробництв. У Нідерландах така система функціонує вже впродовж 10 років, у Франції - починаючи з 60-х років.

Система податків на забруднення повітря і вод дуже складна. Вона полягає у встановленні плати за одиницю забруднення для всіх джерел на такому рівні, при якому прагнення до мінімізації витрат привело б до загального зниження забруднення, достатнього для досягнення стандартів.

Податкова система має дві головні переваги в порівнянні з системою адміністративного досягнення стандартів ПДВ або ГДК.

По-перше, в результаті дії забезпечуваних податків системою стимул-реакцій виникає ситуація, при якій боротьба із забрудненням концентруватиметься на тих об'єктах, де вона найдешевша. Кожен забрудник зменшуватиме забруднення до тих пір, поки граничні витрати запобігання забрудненню не порівняються зі встановленою платою за забруднення.

По-друге, податкова система може функціонувати при недоліку вихідної інформації. Інколи можна просто встановити величину податкової ставки, спостерігати за наслідками, а потім підвищувати або знижувати її до тих пір, поки не буде знайдений правильний рівень.

У екологічному плані емісійний податок, тобто податок за викиди в атмосферу, розміщення твердих відходів, скидання у водоймища, сприяє заміні або скороченню екологічно шкідливих виробничих процесів, зміні структури випуску продукції у бік її екологізації, введенню більш екологічно коштовних технологій виробництва, технологій очищення, переробці вторинних ресурсів. На першому етапі податковий “гніт” природно позначається на кінцевій ціні готової продукції. Проте після адаптації фірм до перерахованих змін співвідношення попиту і пропозиції нормалізується і ціни встановляться на колишньому рівні.

Альтернативою емісійному податку є платежі, що встановлюються для будь-якого джерела викидів і стягувані лише в тому випадку, якщо викиди перевищують заздалегідь встановлений рівень. Практика таких платежів існує з 1973 року в Японії.

Застосовуючи для здійснення екологічної політики емісійні податки або платежі треба враховувати наступні обмеження:

1) недооблік деяких забруднюючих речовин веде до заниження суми платежів;

2) точний розрахунок вартості обмеження викидів для кожного забрудника вельми накладений і досить ненадійний;

3) для кожного виду забруднень має бути передбачена система регулювання поетапного підвищення ставок податків або платежів, що відображає зростання граничних витрат у міру досягнення вищої якості довкілля;

4) емісійний податок не застосовний до регулювання деяких видів забруднень (небезпечних відходів, шумового забруднення в місті);

5) податок неефективний для вживання екстрених заходів в умовах надзвичайної екологічної ситуації;

6) спонукальний ефект податків може ослаблятися під дією ряду об'єктивних чинників (інфляція, швидкого економічного зростання і деяких інших).

Перші три проблеми не носять принципового характеру і видно, можуть бути вирішені технічно. Останні пункти до певної міри обмежують сферу дії емісійного податку забрудненнями повітря і вод. Саме у цій сфері емісійний податок і платежі знайшли найширше вживання в розвинених країнах Заходу.

Застави і облігації

У деяких країнах Заходу застосовується схема застав - відшкодувань. Згідно цій схемі застава стягується з екологічно брудних і небажаних продуктів і відшкодовується, як тільки цей продукт належним чином знищується. Заставні вклади на відшкодування екологічного збитку дозволяють також уникнути нелегальних скидань забрудників, бо застава більше витрат на поховання відходів.

Екологічні цілі можуть бути досягнуті і за допомогою спільного несення витрат фірмами. Прикладом тому можуть служити водні асоціації в районі Рура в Германії. У цих асоціаціях членство обов'язкове для кожного забрудника.

Екологічні фонди

Екологічні фонди зазвичай носять перерозподільний характер: засоби поступають від забрудників і їм же повертаються на конкретні середоохоронні заходи або йдуть на поліпшення екологічної обстановки в цілому. Це дозволяє координувати екологічну діяльність і наводити її відповідно до загальних цілей екологічної політики. Фонди можуть бути національними, міжрегіональними, регіональними і місцевими. Перші три типи утворюються для проведення крупних екологічних програм і заходів щодо охорони довкілля, вартість яких перевищує наявні засоби місцевих фондів.

Місцеві екологічні фонди складаються з наступних засобів:

- емісійні податки і платежі підприємств (за викиди в атмосферу, скидання у водоймища, розміщення твердих відходів);

- податки і платежі за ресурси;

- застави-відшкодування і облігації користування;

- засоби, вишукані у відшкодування збитку, заподіяного при порушенні середоохоронного законодавства;

- плата підприємств за викиди (ліцензійні внески);

- штрафи, стягнуті в адміністративному і судовому порядку з юридичних і фізичних осіб, винних в порушенні законодавства по охороні довкілля.

Засоби крупних фондів можуть витрачатися на фінансування:

- крупних середоохороних проектів на підприємствах при неможливості їх здійснення за рахунок власних засобів;

- будівництва, технічного переозброєння, реконструкції і капітального ремонту середоохороних об'єктів, що діють на відповідній території;

- науково - дослідницьких розробок і створення нового вигляду середоохоронної техніки і технології;

- заходів щодо попередження і компенсації негативних соціально-економічних наслідків порушення середоохоронного законодавства на даній території (озеленення, боротьба з шумом і так далі);

- робіт за оцінкою дії на довкілля і проведення експертизи економічних проектів, приурочених до даної території;

- створення спеціалізованих підприємств по переробці відходів виробництва на території даного регіону;

- часткове або повне погашення банківських кредитів, даних підприємствам для проведення ними крупних капіталомістких заходів середоохоронного призначення (будівництво очисних споруд, впровадження безвідходних технологій і так далі) за умови забезпечення високої якості цих робіт і виконання їх в певні терміни.

Певна частка відрахувань місцевих фондів може резервуватися і утворювати страховий фонд, засоби якого прямуватимуть на ліквідацію негативних наслідків від непередбачених природних процесів і явищ, а також аварій, що заподіюють збиток довкіллю.

Треба відзначити, що всі перераховані статті витрат відносяться до прямих витрат на екологічну діяльність. Окрім них, існують ще і непрямі витрати, які не можуть покриватися з екологічних фондів. Пов'язані з ними виплати здійснюються з держбюджету.

2.1.5. Метод угоди про компенсацію збитку і постійний моніторинг. Принцип “ковпака”

Управління по охороні довкілля (ЕРА) недавно прийняло ряд заходів по зменшенню жорсткості і негнучкості своїх правил. Ці заходи з'явилися результатом політичного тиску, викликаного впливом суворих правил на регіональний економічний розвиток. Наприклад, ЕРА має право забороняти будівництво підприємств в певних районах, якщо в результаті цього може бути перевищений допустимий рівень забруднення. Останнім часом ЕРА відмовляється від таких заходів, що явно перешкоджають регіональному розвитку.

Наприклад, тепер в багатьох районах США ЕРА застосовує політику “компенсації”. При такій політиці фірмам дозволено розміщувати свої підприємства в тих районах, де раніше це було заборонено, оскільки додаткові викиди могли привести до забруднення повітря вище за допустимий рівень. При політиці "компенсації” фірма, що бажає почати виробництво на даній території, повинна спонукати інші фірми понизити об'єми викидів. Зазвичай це досягається шляхом виплати деякої суми. Без цієї умови, фірма не може отримати дозволу на розміщення свого виробництва. Наприклад, "General Motors" отримала дозвіл ЕРА на будівництво нового заводу в Оклахомі, після того, як через місцеву торгівельну палату була досягнута угода з нафтовими компаніями, що здійснюють виробництво в даному районі про скорочення ними викидів вуглеводню як компенсація за викиди заводу “General Motors". Укладання угод про компенсацію, подібних цьому, рівносильно продажу існуючих прав на забруднення.

Політика ЕРА стала гнучкішою і завдяки програмі, що прозвала “під ковпаком в ЕРА". Дана програма полягає в тому, що фірма "накривається" уявним "ковпаком", завдяки чому ведеться постійне спостереження за всіма видами викидів. Якщо фірма перевищує гранично допустимі викиди по одному із забруднюючих речовин, ЕРА не “помічає" цього порушення за умови, що фірма, в той же час зменшує об'єм викидів іншого забрудника в порівнянні з нормативним. Гнучкіший підхід дотриманню стандартів дозволяє фірмам добитися істотної економії на витратах.

Нарешті, недавно ЕРА просунулася ще на один крок до моделі "прав на забруднення” дозволивши фірмам, в яких об'єми викидів менше нормативних “нагромаджувати” економію по викидах для цілей описаної системи. Фірма, в якої об'єм викидів певного забрудника менше нормативного, отримує "кредит” на перевищення норм викидів в майбутньому. Крім того, фірма може продавати ці “кредити” іншим фірмам. Цей метод стимулює фірми зменшувати об'єми викидів нижче встановлених норм оскільки в результаті вони отримують ”кредити", які вони можуть потім продати і збільшити таким чином свій дохід.