Контрольная работа по «Основам экологии и энергосбережения»

       Еще одна серьезная экологическая проблема Беларуси — техногенная деградация ландшафтов как следствие неполного извлечения полезного продукта при добыче минерального сырья, некомплексной его переработки, что ведет к скоплению огромных масс отходов так называемой пустой породы на территориях, пригодных для сельскохозяйственного использования, появлению пыльных бурь, концентрации вредных веществ сверх допустимых норм в почве, водоемах, воздухе. Ныне по вине промышленных отвалов ежегодно недобирается 8—10 % валовой сельскохозяйственной продукции. Накопление отходов производства и потребления ведет к нарушению равновесия природной среды и представляет реальную угрозу здоровью населения.

       Среди социально-экономических последствий  негативного антропогенного воздействия  на экологию основным является ухудшение  здоровья населения, которое можно рассматривать как интегральный показатель качества жизни человеческой популяции. Продолжительность жизни характеризует меру здоровья в социально-демографическом контексте. Последние десятилетия в Беларуси она неуклонно сокращалась. Так, если в 1970—1971 гг. средняя ожидаемая продолжительность жизни населения Беларуси была 72,5 года, в 1990 г. — 71,1, то в 1999 г. — 67,9 года.

       Состояние окружающей среды сказалось и  на здоровье населения городов, где размещены крупные промышленные объекты (Бобруйск, Витебск, Гомель, Могилев, Мозырь, Полоцк, Новополоцк и др.). Загрязнение атмосферного воздуха — основная экологическая проблема городов — влияет в первую очередь на рост числа заболеваний органов дыхания, онкологических, аллергических заболеваний, отклонений со стороны иммунной системы вплоть до иммунодефицита, особенно у детей и подростков.

       Вопрос  № 77. Обращение с  отходами. Классы опасности. Способы переработки  отходов.

       Количество  отходов в мире ежегодно возрастает и, по некоторым оценкам, достигло уже  критической массы. Для их размещения из хозяйственного оборота изымаются все новые и новые земли. Образование и накопление отходов производства и потребления ведет к нарушению экологического равновесия природной среды и представляет реальную угрозу здоровью людей. Все отходы, в зависимости от источников их образования, делятся на производственные и бытовые (отходы потребления).

       Отходы  производства — это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, образующиеся в процессе производства продукции или выполнения работ, потерявшие полностью или частично исходные потребительские качества; а также попутные вещества, которые образуются в процессе производства и не находят использования в этом производстве.

       Токсичные промышленные отходы разделяются на четыре класса опасности: I класс — чрезвычайно опасные, II — высокоопасные, III — умеренно-опасные, IV — малоопасные.

       Отходы  потребления — изделия и материалы, которые потеряли свои потребительские свойства в результате физического или морального их износа. К отходам потребления относятся и твердые бытовые отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности людей.

       Рассмотрим  проблемы, связанные  с захоронением ТБО.

         В их число входят: 1) вымывание веществ и загрязнение грунтовых вод; 2)образование метана; 3) просадка грунта.

       Все это изобилие в виде фильтрата  растекается вокруг полигона и загрязняет окрестности. В радиусе 250 м от свалок почвы накопили меди, цинка, никеля, свинца в 3-10 раз больше предельно допустимого, а в радиусе полукилометра содержание тяжелых металлов выше, чем на незагрязненных территориях. Это тем более опасно, что санитарно-защитная зона вокруг свалок (в нарушение закона) используется под сельскохозяйственные угодья, а значит, все, что накоплено в почве, перейдет и в растения.

       Образование метана - это вторая проблема. Так  как у захороненного мусора практически нет доступа к кислороду, его разложение идет анаэробно, при этом  образуется метан, при этом выделяется биогаз (смесь метана и углекислого газа),_который при определенных условиях можно использовать как топливо: при высоте засыпки отходов 7 м этот газ отбирают с помощью отсасывающих труб. В ряде городов указанную проблему решают путем устройства на месте свалок «газовых скважин», перехватывающих образующийся метан, который можно впоследствии использовать как топливо или для других целей.

       Особую  группу составляют опасные отходы, которые в результате их  токсичности создают опасность для здоровья человека или окружающей среды.

       История использования атомной энергии  насчитывает более полувека. Однако, за это время так и не найдено  безопасной системы захоронения радиоактивных отходов атомной и оборонной промышленности. При нынешнем уровне производства количество отходов в ближайшие несколько лет может удвоится.

       Ни  одна из 34 стран с атомной энергетикой  не знает сегодня решения проблемы отходов. Дело в том, что большая часть отходов сохраняет свою радиоактивность до 240 000 лет и должна быть изолирована от биосферы на это время. Сегодня отходы содержатся во Временных" хранилищах, или захораниваются неглубоко под землей. Во многих местах отходы безответственно сбрасываются на землю, в озера и океаны. Что касается глубокого подземного захоронения, то со временем изменения русла водных потоков, землетрясения и другие геологические факторы нарушат изоляцию захоронения.

       Мировой опыт насчитывает более 20 способов обезвреживания и утилизации отходов. Основные из них: сожжение, компостирование, складирование, повторное использование.

       Сожжение – древнейший, но не лучший способ избавления от мусора. Во-первых, далеко не весь мусор горит. Многие горючие отходы при сгорании дают золу, масса которой может составлять несколько процентов от массы исходного мусора. Поэтому все шлаки, которые остаются после сгорания, всё равно приходится вывозить на свалки. Неполное сгорание мусора приводит к выбросу огромного количества сажи и вредных органических соединений.

         компостирование: в мусоре много компонентов, которые легко разлагаются на азот, фосфор, калий, биологически активные элементы. Осложняющий фактор: в компосте много тяжелых металлов, вредных для растений. Нужны особые методики сортировки мусора, сложная технологическая линия его сорбции, отмывания.

       В настоящее время наиболее рациональный способ утилизации отходов – повторное использование. Вторичное использование отходов - наиболее ресурсосберегающий путь, но не всегда рентабелен как в экономическом, так и в экологическом плане. Здесь существует ряд проблем. Первая проблема заключается в том, что прежде чем мусор использовать, его необходимо рассортировать. Бумага, железяки, битое стекло - должно находиться отдельно.  Вторая проблема - доставка мусора к месту переработки. Тогда, например, битое стекло, собранное с окрестных свалок, будут перерабатывать на многочисленных стеклозаводах.  Третья проблема заключается в том, что мусор - сырьё принципиально,  будет заметно отличаться от предыдущей по целому ряду параметров. Поэтому мусор невозможно использовать как сырьё для производства высококачественной продукции. 

       Контрольные задания: 

       Задача 2 (вариант 2)

       Рассчитать  степень разбавления сточных  вод, необходимую для достижения ПДК для санитарно-бытового пользовании, используя следующие данные:

       Решение:

       Концентрация  сульфата меди (СuSO₄) в выпускаемых сточных водах составляет 5 мг/л. ПДК этого соединения для санитарно - бытовых целей - 1 мг/л. Содержание сульфата меди в водоеме до выпуска составляет 0,03 мг/л.

       Для определения степени разбавления (n) сточных вод в водоеме используется формула:

       n = (С_{О -} С_В) / (С - С_В),

       где С_О - концентрация загрязняющих веществ в выпускаемых сточных водах;

       С_В - концентрация загрязняющих веществ в водоеме до выпуска;

       С - концентрация загрязняющих веществ  в водоеме (ПДК).

       Для санитарно-бытовых целей:

       n = (5 _- 0,03) / (1 - 0,03) = 5,124

       Ответ: степени разбавления (n) сточных вод  для санитарно-бытовых целей - 5,124

       Задача 5 (вариант 6)

       Рассчитать затраты на воспроизводство кислорода для сжигания 1 т органического топлива, используя данные табл.8 пособия.

       Решение:

       Эффективность лесных ресурсов рассчитывается по формуле:

       Э_л = Э_пз + С_пр + К_у + К_пд,

       где Э_пз - величина эффекта от пылезадерживающей способности леса;

       С_пр - величина стоимости ежегодно получаемой продукции леса;

       К_у - коэффициент увеличения производительности труда от рекреационных ресурсов;

       К_пд - коэффициент прироста древесины.

       К_пд = V · C,

       где V - объем прироста древесины;

       С - себестоимость единицы объема древесины.

       Подставим в формулы значения и проведем вычисления.

       Эффективность лесных ресурсов:

       Э_л =9,8 · 10³ + 1 244 · 10³ + 16 · 10³ + 21 · 10³ = 1290,8 · 10³ р. /га.

       Определение затрат на воспроизводство кислорода  для сжигания 1 т органического топлива произведем по формуле

       З = k / m [ (Ц₁ + Ц₂) · (1 + б) + у · г - Э_л · Ј],

       где k - расход кислорода для полного  сгорания 1 т топлива;

       m - количество кислорода, выделяемого  1 га леса в атмосферу;

       Ц₁ - затраты на посадку 1 га леса;

       Ц₂ - затраты на освоение 1 га новых земель;

       б - плата за кредиты на выполнение мероприятий по лесопосадкам;

       у - потери от снижения урожайности вновь  освоенных земель взамен отпущенных под лесопосадки;

       г - коэффициент, учитывающий затраты  для получения дополнительной продукции;

       Э_л - эффект, полученный от 1 га леса;

       Ј - относительный коэффициент ценности лесных угодий по сравнению с сельскохозяйственными;

       m = Ѕ от общего количества кислорода,  выделяемого зелеными насаждениями.

       З = 1,56/6,4 · [ (300 · 10³ + 2,57 · 10⁶) · (1 + 20· 10³) + 4,5 · 10⁵ · 35· 10³ - 1290,8 · 10³ · 1] =17,8 · 10^{9 (}р/га, год).

       Э_л =1290,8 · 10³ р/га (рассчитана ранее).

       Ответ: затраты на воспроизводство кислорода  для сжигания одной тонны органического  топлива составляют 17,8· 10⁹ (р/га, год).