WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ Алтайский государственный университет В.А. Батенков ОХРАНА БИОСФЕРЫ Допущено Отделением химии УМО по классическому университетскому образованию РФ в качестве ...»

-- [ Страница 3 ] --

3 – сатуратор;

4 – флотатор 4 – воздушная труба В установке напорной (т.е. под давлением) флотации (рис.

4.7а) сточная вода с содержанием примесей до 4–5 г/л из резервуа ра 1 поднимается с помощью насоса 2 и вместе с засасываемым че рез трубопровод воздухом подается под давлением 0,15–0,4 МПа в сатуратор 3 (лат. saturatio – насыщение). В нем происходит насы щение воды воздухом, который начинает выделяться в виде пу зырьков во флотаторе 4, в котором давление уменьшается до атмо сферного. Всплывающие пузырьки воздуха увлекают вверх прили пающие к ним частицы примесей. Пенообразный шлам удаляется через верхний слив, очищенная вода – через нижний слив.

В импеллерном (англ. impeller – рабочее колесо, крыльчатка) флотаторе (рис. 4.7б) сточная вода с содержанием примесей более г/л поступает в приемную камеру 1 и по трубопроводу попадает на лопатки импеллера 2, который вращается на нижнем конце вала 3.

Вал размещен в трубе 4, через который засасывается воздух. Ско рость поступления воздуха, число образующихся мелких пузырь ков воздуха и эффективность флотации зависят от скорости враще ния импеллера, которая ограничивается разрушением хлопьев при высокой турбулентности потока.

Кристаллизация. Она используется обычно тогда, когда об разующиеся кристаллы пригодны для использования в производст венных целях. Ее варианты: а) кристаллизация с охлаждением рас твора;

охладитель обычно вода, реже воздух;

б) кристаллизация с частичным удалением растворителя испарением или выморажива нием;

в) комбинированная кристаллизация.

Пример 1. Вакуум-кристаллизация. Это прогрессивный ме тод. При создании вакуума в аппарате раствор, обычно сначала го рячий, начинает кипеть и охлаждаться. Испарение и особенно ох лаждение приводит к кристаллизации примесей из пересыщенного раствора.

Пример 2. Испарение части растворителя путем пропуска ния через раствор воздуха. При испарении воды идет охлаждение раствора.

Аппаратура для кристаллизации: выпарные аппараты кристаллизаторы, вакуумные кристаллизаторы и емкости с охлаж дением раствора: вертикальные аппараты со змеевиком, башенные градильни с разбрызгиванием горячего раствора. Последние наибо лее просты, производительны, энергоэкономны.

Адсорбция. Она используется для глубокой очистки сточ ных вод от органических веществ, фенолов, гербицидов, ПАВ, пес тицидов, красителей. Эффективность очистки зависит от химиче ской природы и структуры адсорбента и адсорбируемых примесей и достигает 80–95%.

Адсорбенты: активированный уголь, силикагель, шлаки, торф. Требования к адсорбентам: гидрофильность (смачиваемость водой), устойчивость к истиранию, высокая адсорбционная емкость при небольшой удерживающей способности (возможность регене рации), низкая стоимость и т.п. Наиболее широко используются различные марки активированного угля: порошкообразного – с раз мером частиц менее 0,25 мм и гранулированного – более 1 мм.

Адсорбция проводится фронтальным способом в статических или динамических условиях. При статической адсорбции жид кость движется вместе с частицами сорбента, обычно активирован ного угля, размером 0,1 мм и менее. Происходит интенсивное пе ремешивание. Для более эффективной очистки сточной воды от примесей используют многоступенчатые установки или с последо вательным введением свежего, дешевого адсорбента в каждую сту пень и вывода из нее отработанного адсорбента, или с противоточ ным введением более дорогого адсорбента, начиная с последней ступени.

Последний процесс иллюстрирует рисунок 4.8.

Свежий адсорбент Сточная Очищенная вода вода 1 1 2 2 Отработанный адсорбент Адсорбент Адсорбент 4 3 4 Рис. 4.8. Схема противоточной адсорбционной установки:

1 – смесители;

2 – отстойники;

3 – приемники адсорбента;

4 – насосы При динамической адсорбции используется противоточное движение: сточная вода подается снизу в колонну, заполненную сорбентом высотой 1–2 м. Размеры частиц абсорбента 0,8–5 мм.

Скорость фильтрования воды 5-20 см/мин (3–12 м/ч). Процесс ве дут до проскока загрязнений, после чего воду подают в другую ко лонку. В первой колонне проводят регенерацию сорбента (угля), о обычно обрабатывая его перегретым водяным паром (200–300 С) или экстрагируя примеси органическим растворителем. Реже для регенерации сорбента используют деструктивные методы: терми ческие (500–1000 оС), окисление хлором, озоном.

Ионный обмен. Его применяют для глубокой очистки про зрачных сточных вод, содержащих до 3–4 г/л солей, от ионов цвет ных и тяжелых металлов, цианидов, мышьяка, радиоактивных ве ществ.

Иониты – твердые вещества (с матрицей R), содержащие на своей поверхности функциональные группы, способные к иониза ции и обмену образующихся ионов на ионы раствора.

Типы реакций ионного обмена а) катионный обмен: RSO3H + Na+ RSO3Na + H+;

б) анионный обмен: ROH + Cl– RCl + OH–.

Катиониты – иониты, которые обладают кислотными свой ствами и способны обменивать свои катионы, обычно Н+ (в Н-форме), на катионы электролита.

Аниониты. Они обладают щелочными свойствами и обме нивают свои анионы, обычно ОН– (в ОН-форме), на анионы элек тролита.

Иониты могут быть природными и искусственными. Это алюминаты, цеолиты (полевые шпаты), гидроксиды, силикагели, пермутиты, сульфоугли. Наибольшее применение находят органи ческие искусственные материалы – ионообменные смолы.

Их классифицируют следующим образом:

а) сильнокислотные катиониты;

содержат сульфогруппы SO3H или группы РО(ОН)2;

б) слабокислотные катиониты;

содержат карбоксильные и фенольные группы C2Н5OH;

в) сильноосновные аниониты, содержат четвертичные аммо нийные основания NR3OH;

г) слабоосновные аниониты;

содержат первичные NH2 и вто ричные аминогруппы NH;

д) смешанные иониты, проявляют свойства смеси кислот и оснований разной силы.

В нашей стране наиболее известны катионные сульфоугли СМ и СК, катиониты КУ-1, КУ-2, КБ, КФ;

аниониты АН-2ФН, АН-18-8, АВ-17-8 и др. Их выпускают в виде зерен диаметром 1 мм.

Поглощающая способность ионитов характеризуется обмен ной емкостью – числом эквивалентов ионов, поглощаемых едини цей массы или объема ионита. Различают полную, статическую и динамическую обменную емкость.

Полная обменная емкость – это количество вещества, погло щенного до полного насыщения ионита.

Статическая (равновесная) емкость – количество вещества, поглощенного ионитом в данных рабочих условиях.

Динамическая емкость – это емкость ионита до «проскока» ионов в фильтрат. Она минимальна.

Аппаратура ионного обмена. Как правило, это цилиндриче ская пластмассовая колонна высотой 1,5–3 м, заполненная иони том. В аппаратах периодического действия очищаемая вода обычно подается сверху со скоростью 15–40 см/мин. В аппаратах непре рывного действия очищаемая вода подается снизу, а ионит – свер ху. При этом ионит находится во взвешанном состоянии, что уве личивает эффективность очистки и уменьшает затраты.

Регенерация катионитов, т.е. обратный их перевод в Н-фор му, осуществляется промывкой 5–10% раствором сильных кислот:

HCl или H2SO4. Регенерация в натриевую форму (Na-форма) – про мывка концентрированным раствором NaCl. Аниониты переводят в ОН-форму их промывкой 2–6% раствором NaOH, Na2CO3, а в хло ридную форму (Cl-форма) – 2–6% раствором NaCl.

Экстракция (лат. extrahere – извлечение) – это извлечение обычно органической жидкостью компонентов твердого вещества или другой жидкости, несмешивающейся с первой. Она применяет ся для очистки сточных вод, содержащих фенолы, масла, органиче ские кислоты, анилин, тяжелые металлы в повышенной концентра ции примесей: 3–4 г/л и более. Эффективность извлечения фенолов достигает 90–98%. Экстракционная очистка состоит из следующих стадий: смешение сточной воды с органическим экстрагентом, раз деление образующихся фаз, регенерация экстрагента из экстракта и рафината.

Терминология экстракции. Экстрагент – органический растворитель или раствор, содержащий экстракционный реагент, извлекающий нужный компонент из другой фазы. Экстракционный реагент – вещество, которое образует с извлекаемым компонентом соединение, способное растворяться в органической фазе. Экс тракт – органическая фаза, содержащая извлеченный компонент.

Рафинат (фр. raffiner – очищать) – водной раствор, оставшийся после экстракции.

Экстрагенты. В качестве экстрагентов используются эфиры (бутилацетиловый, диизопропиловый), спирты, CCl4, бензол, толу ол, хлорбензол, трибутилфосфат в керосине и др.

При выборе экстрагентов учитывают следующее:

– избирательность к извлекаемому компоненту, коэффициент распределения;

нерастворимость и несмешиваемость с водой, раз личие с ней в плотности;

– вязкость, летучесть;

простоту и легкость реэкстракции из влекаемого компонента;

токсичность, воспламеняемость;

химиче скую и радиационную устойчивость;

– возможность регенерации экстрагента;

низкую стоимость.

При очистке сточных вод обычно используют ступенчато противоточную экстракцию в ряде аппаратов (рис. 4.9а) и непре рывно-противоточную экстракцию в одном аппарате (рис. 4.9б).

Насадками служат кольца Рашига, блочные структуры из керамики, пластмассы. Тяжелая фаза – обычно сточная вода.

1 1 1 Тяжелая фаза Сточная Свежий Легкая вода экстрагент фаза Насадка 2 2 Отработанный Очищенная Тяжелая вода Легкая фаза экстрагент фаза а б Рис. 4.9а. Схема противоточной Рис. 4.9б. Схема проти ступенчатой экстракции: 1 – смесительные воточной непрерывной камеры;

2 – отстойники экстракции Расчет конечной концентрации экстрагируемой примеси Ск:

Ск = Сн /(1 + bКр)n, (4.12) Здесь Сн – начальная концентрация извлекаемой примеси в воде;

n – число ступеней экстракции;

b = V/Q – удельный расход экстрагента, V – его объем, Q – объем воды;

Кр – коэффициент рас пределения, Кр= Сэ / Св, где Сэ и Св – концентрация извлекаемой примеси в экстрагенте и в воде.

Регенерацию растворителя из экстракта обычно осуществ ляют ректификацией, из очищенной воды – путем отгонки острым паром в насадочной колонне.

Перегонка и ректификация. Их включают в состав техно логических схем основных производств и применяют, когда необ ходимо практически полное выделение из сточных вод малых кон центраций примесей, обычно растворенных органических жидко стей. Выделенные вещества, как правило, используются снова в технологическом процессе.

Виды перегонок: простая, с водяным паром, азеотропная.

Простую перегонку проводят путем постепенного испарения сточ ной воды в перегонном кубе с конденсацией дистиллята в холо дильнике. Ее применяют для очистки сточных вод от примесей, о кипящих ниже 100 С: ацетон, метиловый спирт и т.п. Перегонка острым паром, т.е. непосредственное введение его или воздуха, азота или других газов в сточную воду, позволяет упростить конст рукцию аппаратов, снизить расход тепла. Азеотропная отгонка не раздельно кипящих смесей воды с органическими веществами (бен зол, толуол, хлороформ, CCl4, бутилацетат и др.) происходит при температуре ниже температуры кипения воды. Отгонка ведется в насадочной колонне, в нижнюю часть которой подается острый водяной пар. Затем в отстойнике-сепараторе конденсат органиче ского вещества отделяется от водяного конденсата.

Ректификация (лат. rectificare – исправлять, очищать) – способ разделения и очистки легко кипящих жидкостей путем мно гократного их нагрева до кипения и конденсации. Виды ректифи кации: простая, азеотропная и пароциркуляционная.

Простую ректификацию проводят в ректификационных ко лоннах тарельчатого или насадочного типа. Сточная вода подается на верхнюю тарелку (или насадку) и с нижней тарелки поступает в кипятильник. В нем при кипячении образуется поток паров, кото рые, проходя через колонну, увлекают пары органических приме сей (бензол, хлорбензол, бутилацетат и др.) в верхнюю часть ко лонны. Затем пары поступают в конденсатор. Очищенная вода из кипятильника (кубовый остаток) отводится как конечный продукт.

Пароциркуляционная ректификация, или эвапорация (лат.

evaporatio – выпаривание), сточных вод проводится в ректифика ционных колонках с использованием циркулирующего водяного пара. Основой этого метода очистки является разное распределение примесей между жидкой и паровой фазами. Она применяется для отгонки из сточных вод органических веществ, являющихся сла быми электролитами: крезолы, нафтолы, карбоновые кислоты, фе нолы. Эффективность извлечения фенолов составляет 85–92%.

Эвапорация проводится в колоннах, которые делятся на эва порационную (нижнюю) часть, где происходит очистка сточных вод, и поглотительную (верхнюю) часть, где идет регенерация пара.

Сточная вода подается не сверху, а на эвапорационную часть ко лонны и стекает по насадке в приемник очищенной воды. Снизу колонны подается острый пар, который нагревает сточную воду до 100 оС. Пары примесей вместе с паром проходят в верхнюю часть о колонны через нагретый примерно до100 С поглотитель, в кото ром из пара удаляются летучие примеси (регенерация пара).

Очищенный пар снова направляется в колонну для очистки сточных вод.

4.3.5. Электрохимические методы Основы электрохимических методов. Для проведения электрохимических процессов используют электролизеры. В про стейшем виде это два электрода (электронные проводники), погру женные в раствор электролита (ионный проводник), который нахо дится в ванне. Через электроды пропускают обычно постоянный ток. На катоде, т.е. электроде, подсоединенном к отрицательному полюсу источника напряжения, протекают процессы электрохими ческого восстановления положительно заряженных ионов раствора, т.е. катионов. На инертном аноде, т. е. электроде, подсоединенном к положительному полюсу источника напряжения, протекают процессы электрохимического окисления отрицательно заряжен ных ионов раствора, т.е. анионов. На растворимом аноде проис ходит окисление материала анода с переходом его растворимых соединений в раствор. Процессы электрохимического восстанов ления и окисления количественно описываются известным законом Фарадея.

В зависимости от природы электрохимических процессов, используемых для удаления примесей из сточных вод, различают методы электрохимического окисления и восстановления, электро коагуляции и флотации, электродиализа.

Электрохимическое окисление и восстановление. Методы электролиза применяют при небольших расходах сточных вод, со держащих повышенные концентрации примесей. Минимальная концентрация солей должна быть не менее 0,5 г/л, чтобы электро проводность сточной воды была достаточной для электролиза.

Анодным окислением можно очищать сточные воды от цианидов, аминов, альдегидов, сульфидов, меркаптанов, красителей, нитросо единений, превращая их в СО2, воду, азот, аммиак. Катодным вос становлением можно удалять ионы тяжелых металлов: свинца, рту ти, меди, мышьяка, хрома и т. п.

В качестве анодов применяют нерастворимые материалы:

графит, магнетит, титан. Катоды: легированная сталь, сплавы желе за, свинца, цинка. Для разделения катодного и анодного простран ства применяют керамические, полиэтиленовые, стеклянные диа фрагмы. Электропроводность раствора увеличивают добавлением 5–10 г/л NaCl. Анодная плотность тока составляет 100–150 А/м2, межэлектродное пространство – 3 см. Эффективность очистки – до 80–100%.

Электрокоагуляция и электрофлотация. В этом методе используют растворимые аноды из железа (стали), алюминия, ко торые при анодном окислении образуют ионы Fe3+ и Al3+.

Катионы железа и алюминия: а) коагулируют заряженные коллоиды, б) образуют в воде гидроксиды железа или алюминия в виде хлопьев, в) способствуют соосаждению примесей на них. Если напряжение на электролизере достаточно для параллельного раз ложения воды, то пузырьки газов водорода H2 и кислорода O2, об разующиеся при электролизе на катоде и аноде, будут обеспечи вать флотацию примесей. Такие электролизеры с растворимыми электродами называют электрокоагуляционно-флотационными.

Электроды в электролизерах располагают в виде набора пла стин с расстоянием между ними для стальных электродов 5–10 мм, для алюминиевых – 12–15 мм. Анодная плотность тока 150–250 А/м для стальных электродов и 80–120 А/м2 для алюминиевых электро дов. Скорость движения воды между электродами от 0,03 до 0, м/с. По направлению движения воды и флотирующихся газов элек трофлотаторы разделяют на прямо- и противоточные, по располо жению электродов – на горизонтальные и вертикальные.

Электрокоагуляцию с алюминиевыми анодами применяют для обработки сточных вод, содержащих эмульсии масел, жиров и нефтепродуктов с начальной концентрацией не более 10 г/л. Эф фективность очистки от масел 55–70%, от жиров до 92–99%. Сталь ные электроды используют для электрокоагуляции хроматов, тяжелых металлов, фосфатов, полимеров.

Электродиализ (гр. dialysis – отделение). При электродиали зе разделение ионов раствора М+ и Х– происходит под воздействи ем разности концентраций частиц и разности потенциалов, созда ваемой в электродиализаторе по обе стороны мембран. Простей ший электродиализатор представляет собой ванну, разделенную на три камеры двумя диафрагмами или мембранами (рис. 4.10).

Анод + О2 1 2 Н2 – Катод Х– М+.–. ОН– М+ Х– Н+ Рис. 4.10. Схема электродиализатора: 1 – анионитовая мембрана;

2 – катионитовая мембрана В качестве диафрагм используют инертные пористые при родные и синтетические материалы: асбест, стеклоткань, поли хлорвиниловую ткань и др. В качестве мембран применяют иони ты. От средней камеры анионитовая мембрана 1 отделяет камеру с анодом, а катионитовая 2 – камеру с катодом.

При пропускании через электродиализатор постоянного тока на аноде происходит окисление анионов, обычно ОН–, или выделе ние кислорода при разложении воды:

2ОН– О2 + 2Н+ + 4е– ;

2Н2О О2 + 4Н+ + 4е–.

Образующиеся катионы водорода Н+ не могут переходить че рез анионитовую мембрану в среднюю камеру. Они увеличивают кислотность в анодной камере. Уменьшение концентрации анионов по сравнению с концентрацией катионов ведет к росту разности по тенциала и концентрации анионов между анодной и средней каме рой. Это увеличивает скорость перехода анионов Х– из средней ка меры в анодную камеру через анионитовую мембрану или диафрагму.

Аналогичное явление, но противоположное по знаку, наблю дается в катодной камере, где происходит катодное восстановление катионов водорода или воды:

2Н+ + 2е– Н2;

2Н2О + 2е– Н2 + 2ОН–.

Раствор в катодной камере обогащается ОН–-ионами, возрас тает его рН, дефицит катионов, разность потенциалов. Ускоряется переход катионов М+ из средней камеры в катодную.

Таким образом, при пропускании через электродиализатор постоянного тока анионы Х– из средней камеры переходят в анод ную, а катионы М+ – в катодную камеру, практически до полного их удаления. Применение ионитовых мембран позволяет создавать в анодной камере кислую среду, а в катодной – щелочную. Диа фрагмы же не мешают переходу Н+-ионов из анодной камеры и ОН–-ионов из катодной камеры в среднюю камеру. В ней они взаи модействуют, образуя воду. Поэтому рН в камерах практически не изменяется.

Аноды и катоды изготавливают из инертных материалов:

графита, магнетита, платинированного титана. Число камер в элек тродиализаторах достигает 100-200. На снижение содержания со лей с 250 до 5 мг/л расходуется 7 кВтч/м3.

4.3.5. Биохимические методы Они применяются для очистки бытовых и производственных сточных вод от органических веществ, а также от сероводорода, сульфидов, аммиака, нитритов. Процесс очистки основан на спо собности микроорганизмов использовать эти вещества на обеспе чение своей жизнедеятельности. Очистка осуществляется сообще ством множества различных бактерий, простейших, а также грибов, водорослей, которые образуют биологически активный ил.

Известны аэробные и анаэробные методы биохимической очистки.

Аэробные методы основаны на использовании аэробных групп микроорганизмов, для жизнедеятельности которых необхо дим постоянный приток воздуха.

Анаэробные биохимические процессы протекают без досту па кислорода. Их используют для обработки осадков. Оптимальная температура очистки 20–40 °С.

Достоинства биохимической очистки: можно удалять из сточных вод широкий спектр органических и некоторые неоргани ческие вещества, простота аппаратуры, низкие эксплуатационные затраты, возможна высокая степень очистки. Недостатки метода:

высокие капитальные затраты (огромные сооружения), необходи мость точного соблюдения технологического режима очистки, раз бавления сточных вод из-за высокой концентрации примесей, воз можно наличие примесей, отравляющих микроорганизмы.

Механизм процесса очистки микроорганизмами веществ из сточных вод условно делят на три стадии: массопередачу вещества из жидкости к поверхности клетки путем конвенции воды и диффу зией примесей;

диффузию вещества примеси через оболочку клет ки микроорганизма вследствие градиента концентрации;

процесс превращения вещества в клетке (метаболизм) с выделением энер гии и синтезом нового клеточного вещества.

Скорость массопередачи определяется законами диффузии и гидродинамики. Вихревое движение потока разрушает хлопья ак тивного ила на мелкие колонии микробов и приводит к быстрому обновлению поверхности их раздела со средой. Скорость биохими ческих превращений в клетке, их последовательность определяется ферментами. Синтез новых белковых веществ (анаболические пре вращения) протекает с затратой энергии Q, например:

C6H4O2 + NH3 + O2 + (ферменты) C5H7NO2 + CO2 – Q.

Биохимическое аэробное окисление органического вещества клетки (катаболизм) или сточной воды сопровождается потребле нием кислорода и выделением энергии Q:

C5H7NO2 + 5O2 + (ферменты) 5CO2 + NH3 + 2H2O + Q.

Условия биохимической очистки. На эффективность био химической очистки сточной воды оказывают влияние следующие факторы: равномерность поступления сточной воды, концентрация в ней примесей, наличие кислорода в воде, ее температура, рН, пе ремешивание воды, присутствие в воде примесей, токсичных для микроорганизмов, концентрация биомассы. Снабжение сооруже ний биохимической очистки кислородом воздуха должно быть не прерывным и в таком количестве, чтобы в очищенной воде содер жание кислорода было не менее 2 мг/л. Оптимальная температура для аэробных процессов 20–30 °С, хотя отдельные бактерии вы держивают температуру от –8 до 85 °С. Оптимальная реакция сре ды – нейтральная (рН около 6,5). Количество взвешенных частиц для биологических фильтров должно быть не более 100 мг/л. Оп тимальное количество микроорганизмов в виде активного ила 2–4 г/л. Наиболее эффективен молодой активный ил возраста 2– суток.

Регенерация активности ила: его аэрация в отсутствие пита тельных веществ.

Для жизнеобеспечения микроорганизмов, очищающих сточ ные воды, необходимо наличие в ней достаточного количества со единений углерода, азота, фосфора. Однако соединения ртути, свинца, сурьмы, серебра, хрома, кобальта являются клеточными ядами. Их концентрация должна быть ниже ПДК для микроорга низмов.

Технология биохимической очистки. Аэробную очистку проводят в естественных условиях и в искусственных сооружениях.

Естественные условия: поля орошения и фильтрации, био логические пруды.

Поля орошения – это сельскохозяйственные угодья, предна значенные для очистки сточных вод и одновременного выращива ния растений. На полях фильтрации растения не выращивают.

Обычно это резервные участки типа прудов для принятия сточных вод. На полях орошения очистка сточных вод основана на воздей ствии микрофлоры почвы, воздуха, солнца и жизнедеятельности растений. Солей в стоках должно быть меньше 4–6 г/л. Сточные воды подаются на поля орошения в летний период через 5 дней.

Биологические пруды – искусственные водоемы глубиной 0,5–1 м, хорошо прогреваемые солнцем и заселенные водными ор ганизмами. Они могут быть проточные (серийные или каскадные) и непроточные. Время пребывания воды в прудах с естественной аэрацией от 7 до 60 суток, с искусственной – 1–3 суток. В послед них ступенях каскадных прудов разводят рыбу, что позволяет из бежать образования ряски. В непроточных прудах сточная вода по дается после ее отстаивания и разбавления. Продолжительность очистки – 20–30 суток.

Достоинства биологических прудов – невысокая стоимость строительства и эксплуатации. Недостатки: сезонность работы, большая площадь, низкая окислительная способность, трудность чистки.

Биохимическая очистка в биофильтрах. Биофильтры – это большие круглые или прямоугольные сооружения из железобе тона или кирпича, загруженные фильтрующим материалом, на по верхности которого выращивается биопленка. Аэрация их может быть естественной и искусственной. По типу загрузки материала биофильтры делятся на две группы: с объемной (зернистой) и плоской загрузкой. Объемная загрузка: гравий, щебень, галька, шлак, керамзит, кольца, кубы, шары. Плоская загрузка: металли ческие, тканевые и пластмассовые сетки, решетки, гофрирован ные листы, пленки.

Биофильтры с объемной загрузкой могут быть трех типов:

капельные, высоконагружаемые, башенные. Капельные биофильт ры наиболее просты, загружаются мелким материалом высотой 1–2 м, имеют производительность до 1000 м3/сутки и обладают вы сокой степенью очистки. Высоконагружаемые биофильтры запол няют крупным материалом высотой 2–4 м. Высота загрузки башен ных биофильтров – 8–16 м, производительность до 50 тыс.

м3/сутки.

Применение находят также биофильтры с плоской загрузкой, обладающие более высокой окислительной способностью, погруж ные (дисковые) биофильтры и биотенк-биофильтры. В них в шах матном порядке по горизонтали и вертикали размещены лотки в ви де блюдец, которые сверху заполняются сточной водой до их пере полнения и перелива избытка воды. Снаружи лотков образуется ак тивная биопленка. Она обеспечивает высокую эффективность очист ки воды. Недостатки биофильтров: заиливание фильтров, снижение их окислительной способности, появление неприятных запахов.

Биохимическая очистка в аэротенках. Аэротенки – круп ные 1 500–15 000 м3 железобетонные сооружения глубиной 3–6 м со свободно плавающим в воде активным илом, бионаселение ко торого использует загрязнения сточных вод для своей жизнедея тельности. Объем сточных вод, очищаемых при использовании аэротенков, весьма большой: от нескольких сот до миллионов ку бических метров в сутки.

Классификация аэротенков. Ее показатели:

конструкция: круглые, прямоугольные, шахтные, комби нированные, фильтротенки, флототенки;

режим сточных вод: проточные, полупроточные, капи тальные, с переменным уровнем;

структура потока: аэротенки-вытеснители, аэротенки смесители, аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды, окситенки (рис. 4.11);

аэрация: пневматическая, комбинированная гидродина мическая, пневмомеханическая;

способ регенерации активного ила: в отдельном аппара те, в совмещенном аппарате;

число ступеней: одно-, двух-, многоступенчатые;

нагрузка на активный ил: высокая, обычная, низкая.

В аэротенках-вытеснителях (рис. 4.11а) нагрузка загрязнений на ил максимальна в начале и минимальна в конце процесса. Их длина достигает 50–150 м, объем от 1,5 до 30 тыс. м3.

Аэротенки-смесители (рис. 4.11б) наиболее пригодны для очистки концентрированных производственных сточных вод (БПКп до 1 г/л) при значительных колебаниях их расхода и концентрации загрязнения. Их недостаток – высокая остаточная концентрация примесей в очищенной воде.

Сточная Сточная Активный ил Сточная вода вода вода Иловая Активный Иловая смесь ил смесь Активный ил Иловая смесь а б в Рис. 4.11. Схемы аэротенка-вытеснителя (а), аэротенка-смесителя (б), аэротенка с рассредоточенной подачей сточной воды (в) В аэротенках с равномерной подачей сточной воды нагруз ка на ил по его длине равномерно уменьшается (рис. 4.11в). Они используются для очистки смесей промышленных и городских стоков.

В окситенках вместо воздуха применяется технический ки слород. Это позволяет увеличить в 5–10 раз окислительную спо собность процесса, повысить дозы активного ила до 6–10 г/л.

Важный фактор биологического окисления примесей – ки слород. При механической аэрации воду с илом перемешивают мешалками, турбинками, щетками и т. п. Пневматическую аэрацию в зависимости от размера пузырьков воздуха подразделяют на три вида: мелкие пузыри (1–4 мм) при подаче воздуха в аэротенк под давлением через керамические или пластинчатые диффузоры;

средние пузыри (5–10 мм) – подача воздуха через перфорирован ные трубы, щелевые устройства;

крупные пузыри (>10 мм) – пода ча воздуха через сопла, трубы.

Сточная Иловая Очищенная вода смесь вода 1 2 Рис. 4. 12. Технологиче ская схема очистки сточ ных вод в азротенке с ре Возвратный Активный ил генерацией ила:

ил 1 – аэротенк;

2 – отстой 4 3 Избыточный ник;

3 – насосная стан ил ция;

4 – регенератор ила На рисунке 4.12 приведена технологическая схема аэротен ка с регенерацией ила. Сточная вода подается в аэротенк 1, где обрабатывается активным илом. Смесь воды с илом поступает в отстойник 2, из которого после отстоя через верхнюю часть выво дится очищенная вода, а через донное отверстие – отстоянный ил.

Из насосной станции 3 часть ила через его регенератор 4 возвра щается в аэротенк, а избыточного часть ила отправляется на пере работку в метантенк.

При высокой исходной концентрации органических приме сей в воде (БПКп > 0,15 г/л) используют двухступенчатую очистку с окислением 50–70% примесей на первой ступени.

4.3.7. Переработка водных суспензий (пульп) Осадки сточных вод представляют полидисперсные водные суспензии – пульпы, которые обычно содержат 1–10% твердой тонко измельченной фазы.

Стадии переработки пульп, образующихся при очистке сточных вод: сгущение или уплотнение, стабилизация, кондицио нирование, обезвоживание с последующей их утилизацией, обез вреживанием или ликвидацией.

Для уплотнения пульп используют методы гравитации, фло тации, фильтрации. При этом удаляется около 60% излишней воды и масса осадка уменьшается в 2,5 раза. Гравитационное уплотнение проводят в вертикальных или радиальных отстойниках в течение 4–24 час.

Стабилизация осадков используется для биологического раз рушения органического вещества на метан, СО2 и воду, чтобы в последующем избежать загнивания осадков. Для этого применяют стабилизацию в аэробных ( 20 оС, 8–11 суток) и анаэробных усло виях.

Анаэробная стабилизация пульп. Анаэробное брожение наи более часто используют для предварительной очистки концентриро ванных сточных вод (навоза) и переработки их осадков. Его виды различают по конечному продукту: спиртовое, молочнокислое, ме тановое брожение, когда выделяется соответственно спирт, кислота, метан и газы: СО2, Н2. Для получения биогаза обычно используют метановое брожение, в котором из многих стадий различают:

а) стадию расщепления сложных органических веществ, в частности целлюлозы, с образованием органических кислот, а так же спиртов, ацетона, H2S, CO2 и др.;

при этом вода подкисляется до рН около 6;

б) разрушение кислот метановыми бактериями до метана и СО2.

В среднем степень распада органических соединений состав ляет 40%. Из 1 т сухого вещества навоза или помета получается 450–650 м3 биогаза. При сбраживании выделяются газы со средним содержанием 60–70% метана, остальное – в основном диоксид уг лерода. Его теплотворная способность 20–25 мДж/кг.

Процессы сбраживания обычно ведут в две ступени, после довательно в двух метантенках: сначала в термофильных (50–55 °С), а затем в мезофильных условиях (около 35 °С). Часть осадка из второго метантенка возвращается в первый, где обеспе чивается хорошее перемешивание. Метантенки – это герметически закрытые железобетонные резервуары с коническим днищем, диа метром до 20 м и полезным объемом до 4000 м3.

Шлам Вода 10 4 Горячая вода 2 Биогаз 1 Биогаз Стоки Шлам Рис. 4.13. Схема установки для получения биогаза На рисунке 4.13 приведена схема установки для получения биогаза. Органические стоки, обычно жидкий навоз, поступают в приемник-теплообменник 1, где подогреваются нагретым шламом, подаваемым по трубе-теплообменнику насосом 9 из метантенка 3, и разбавляются горячей водой. Дополнительное разбавление стоков горячей водой и подогрев до нужной температуры проводится в аппарате 2. Сюда же для создания нужного соотношения С/N по даются отходы полеводства. Биогаз, образующийся в метантенке 3, частично сжигается в нагревателе воды 4, и продукты горения вы водятся через трубу 5. Остальная часть биогаза проходит через уст ройство очистки 6, сжимается компрессором 7 и поступает в газ гольдер 8. Шлам из аппарата 1 поступает в теплообменник 10, где дополнительно охлаждаясь подогревает холодную воду. Шлам представляет собой обеззараженное высокоэффективное естест венное удобрение, способное заменить 3–4 т минерального удобре ния типа нитрофоски.

Кондиционирование осадков – это изменение структуры и формы связи воды в осадке, благодаря чему он полнее обезвожива ется. Для ускорения процесса применяют коагуляцию растворами хлорного железа, извести, путем смешения различных видов осад ков, что составляет до 40% затрат на обработку осадков. Более эко о номичны безреагентные методы: нагревание до 80–90 С, замора живание с оттаиванием, электрокоагуляция.

Обезвоживание проводят на иловых площадках и механиче ским способом – на фильтрах разной конструкции и центрифугах.

Широко применяются вакуум-фильтры. Термическая обработка осадков – это их сушка топочными газами, перегретым паром, го рячим воздухом. Наиболее часто используются дымовые газы с температурой 500–800 оС.

4.4. Очистка суши от загрязнений 4.4.1. Общие сведения Суша – часть биолитосферы, не покрытая водой. Остальная часть биолитосферы находится под водой океанов, морей, водо емов.

Загрязнение объектов суши (почвы, растительности, строе ний, недр) возможно газами, аэрозолями, пылевидными, жидкими и твердыми веществами. Источники загрязнения: выбросы тепло электростанций, других предприятий и заводов, выхлопные газы автомашин, кислотные дожди, поливные воды, вносимые в почву пестициды и излишние удобрения, отходы производства и жизне деятельности людей. Примеры загрязнения суши приведены в п. 2.3.4.

4.4.2. Охрана почв от загрязнений Различают два вида вредного воздействия на почву: ее засо ление и загрязнение.

Засоление почвы. Оно происходит через неглубокие грун товые воды с высоким содержанием солей. В засушливых местно стях такие воды поднимаются по капиллярам к поверхностным слоям почвы и испаряются. Другой вариант – засоление почв при орошении, когда соленые грунтовые воды поступают в поливные воды через грунт каналов и арыков.

Мероприятия по предотвращению засоления почв: верти кальная машинная откачка (дренаж) грунтовых вод, гидроизоляция каналов полимерными пленками, промывка почвы.

Городские земли загрязняются поваренной солью, которой зимой посыпают дороги. От этого страдают и гибнут зеленые на саждения, загрязняются ближайшие водоемы. Недопустимость та кой обработки дорог очевидна. Она наглядный пример экологиче ской безграмотности городских властей, их пренебрежения к охра не природной среды.

Загрязнение почвы. Почвы могут загрязняться пестицида ми, токсикантами, патогенными бактериями. Особенность загряз нения почвы – способность накапливать поступающие в нее за грязнения. Это отличает ее от подвижных вод гидросферы.

Применение пестицидов позволяет на 10-40% снизить потери урожая от вредителей, болезней, сорняков и повысить урожай ность. Мировое производство пестицидов составляет более 2 млн т, в России – около 150 тыс. т. Основные требования к пестицидам:

низкая токсичность для полезных организмов почвы и водоемов;

достаточно быстрое разложение в почве и воде с образованием продуктов, безопасных для полезных организмов и человека;

мак симально высокая эффективность против вредных организмов при минимальных нормах расхода;

высокая экономическая эффектив ность использования;

безопасная и удобная форма применения. Но неумеренное их использование приводит к гибели полезных живых организмов, загрязнению почвы и вод.

Загрязнение почвы токсичными веществами на расстоя нии в десятки километров происходит преимущественно вокруг больших городов и крупных предприятий металлургии, нефтехи мии, угледобычи, машиностроения при попадании в почву выбро сов, сбросов, отходов. Помимо кислотных осадков основными ток сикантами – загрязнителями почвы являются свинец (до 80 ПДК), медь (до 10 ПДК), нефть (в десятки раз) и др. Почва вдоль дорог за грязняется свинцом, 3,4-бензпиреном. Допустимые нормы загряз нения почвы веществами приведены в таблицах 4.4 и 4.5.

Биологическое загрязнение почвы связано с обитанием в ней болезнетворных микроорганизмов: палочек сибирской язвы, столб няка, ботулизма, газовой гангрены, дизентерии, холеры, тифа, чумы, ящура, бруцеллеза и др. Их источники: недостаточно обезврежен ные твердые и жидкие отходы жилых помещений, учреждений здравоохранения, выбросы животноводческих комплексов, боен, биофабрик, скотомогильники. Некоторые эти загрязнения в почве погибают сравнительно быстро. Другие из них живут довольно долго. Так, возбудители туляремии сохраняются от нескольких су ток до двух месяцев, тифа, паратифа, холеры – до трех месяцев, бруцеллеза, энтеровирусы – до пяти месяцев.

Таблица 4. Предельно допустимые концентрации ряда пестицидов в почве ПДК, ДОК в рас- ПДК, ДОК в расти Пестицид мг/кг тительных Пестицид мг/кг тельных почвы продуктах почвы продуктах Полихлорпи- Не допускает Прометрин 0,5 0,1-0,25 0, нен ся ГХЦГ – гекса- Хлорамп – 0,05 1,0 1. циклогексан Гамма-изомер Хлорофос 0,5 1,0 1,0 2, гексахлорана Полихлор- Карбофос 2,0 1,0-3,0 0,5 0, кампен ДОК – допустимая ориентировочная концентрация.

Таблица 4. Предельно допустимые концентрации веществ в почве ПДК, ПДК, ПДК, Вещество Вещество Вещество мг/кг мг/кг мг/кг Бензпирен 0,02 Ртуть 2,1 Сурьма 4, Бензин 0,1 Свинец 32 Толуол 0, Бензол 0,3 Сера 160 Формальдегид Карбофос 2 Серная кислота 160 Хлорофос 0, Ксилолы 0,3 Сероводород 0,4 Хлорид калия Мышьяк 2 Стирол 0,1 Медь подвиж- Нитраты 130 Суперфосфат 200 ная Мероприятия по охране почвы от загрязнений. Очистка почвы от загрязнений с использованием физико-химических и хи мических методов, которые используются для очистки сточных вод и воздуха, практически невозможна. Поэтому главным способом охраны почв от загрязнений является предотвращение их попада ния в почву.

Это комплекс следующих предупредительных мероприятий:

грамотное применение пестицидов, исключающее за грязнение почвы: правильный выбор дозы, сроков и способов вне сения, использование новых, более безвредных и эффективных пестицидов;

снижение количества вредных веществ, особенно токсич ных пестицидов, попадающих в почву при их транспортировке, хранении, применении;

обезвреживание сбросов и отходов, загрязненных патоген ными микробами;

контроль уровня загрязнений почвы и продуктов, произ водимых на ней.

В России прекращено производство и запрещено применение ряда весьма ядовитых веществ и препаратов, например, таких как анабазин сульфат, арсенит кальция, кильваль, циан плав, метафос, полихлорбутан, цирам, а также стойких в течение длительного времени пестицидов: ДДТ, полидофен, полихлорпинен и др. За прещается: применение всех пестицидов на расстоянии менее м от акватории водоемов, а для склонов – менее 500 м;

авиахими ческое распыление пестицидов на участках, расположенных ближе 1 км от населенных пунктов;

обработка стойкими и высоко кумуля тивными пестицидами (ГХЦГ – гексахлорциклогексан, полихлор кафен и др.) полей, лугов для выпаса скота и заготовки кормов.

Основной способ очистки загрязненных почв – вывод их из продуктивного оборота на время, пока дожди, газы воздуха и ор ганизмы почвы не разрушат, не растворят и не унесут загрязняю щие вещества. Но он длителен (годы) и нерентабелен.

4.4.3. Утилизация и переработка твердых отходов Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, кото рые образовались в процессе производства или потребления, а так же продукция, утратившая свои потребительские свойства.

Твердые отходы делят на три группы. Промышленные от ходы: отвалы, шлаки, шламы, зола и другие горной, горно-хими ческой, металлургической промышленности и ТЭЦ;

металлическая стружка, брак, металлолом металлообрабатывающих предприятий;

фосфорогипс, огарок, шламы, отходы резины, пластмасс и другие химической промышленности;

радиоактивные отходы атомной промышленности и АЭС;

опилки, стружки, отходы лесозаготовок, лесопиления, изделий и строений из дерева лесной и деревообраба тывающей промышленности;

кости, шерсть, мусор, шелуха и дру гие пищевой и легкой промышленности.

Сельскохозяйственные отходы: корни, солома, раститель ный мусор, навоз, остатки пестицидов и удобрений, металлолом, старая резина, обломки тары.

Бытовые отходы городов России: пищевые (30–40%) и бу мажные (20–30%) отходы, битое стекло (5–7%), текстиль (3–5%), пластмассы (3–5%), камни и кости (2–5%), металлолом (2–4%), ре зина и кожа (2–3%), дерево (2–3%), строительный мусор (1–2%), шлак (1–2%) и т.д. Приведено примерное процентное содержание.

Оно сильно зависит от времени года и даже дня недели. Так, пище вых отходов весной накапливается 20–25%, осенью – 40–50%.

В России из около 6 млрд т отходов около 4,8 млрд т – это отвалы и отходы обогащения и переработки горных пород, 200 млн т – отходы и шлаки производств, 260 млн м3 – осадки сточных вод и водоподготовки, 140 млн м3 – твердые бытовые от ходы, 75 млн т – высокотоксичные отходы.

Утилизация и переработка отходов. Вред от отходов за ключается в их большом количестве, повсеместном размещении на больших площадях (в России – сотни тысяч гектаров), загрязнении ими воздуха, водоемов, земель. Необходимы переработка, утилиза ция и захоронение отходов. При дальнейшем использовании отхо ды подразделяют на утилизируемые и неутилизируемые. К первым относятся отходы металлов, металлолом и отходы некоторых неф тепродуктов. Пример классификации неутилизируемых отходов приведен в таблице 4.6.

Утилизация металлических отходов. Система сбора, хра нения, обработки и утилизации отходов наиболее разработана для лома черных и цветных металлов. Она регламентирована ГОСТ 27.87-75 «Нормы и правила утилизации черных металлов» и ГОСТ 16.39-78 «Нормы и правила утилизации цветных металлов». Ос новные операции подготовки металлов: сортировка металлолома и металлических отходов по видам металла, разделка лома для уда ления неметаллических включений, механическая обработка: руб ка, резка, пакетирование.

Переработка и обезвреживание неутилизируемых отхо дов. Методы их ликвидации приведены в таблице 4.6.

Таблица 4. Классификация отходов по гигиеническому признаку Катего- Характеристика Накопление Методы ликвидации рия отходов за год, % 1 Инертные 57 Для дорог, планировочных работ 2 Легко разлагаю- Складирование или переработка щаяся органика 3 с твердыми бытовыми отходами 3 Слаботоксичные, малорастворимые 4 Нефте- и маслопо- добные 1,5 Сжигание с бытовыми отходами 5 Токсичные, загрязне- ние воздуха слабое 3 Складирование на полигонах 6 Токсичные: Герметизация при складирова минеральные, 3,5 нии. Обеззараживание на специ органические 2 альных установках Инертные отходы, которые представляют основную массу (57%), используют для планировочных работ и в строительстве дорог. Слаботоксичные и малорастворимые в воде отходы (30%) складируют и перерабатывают совместно с твердыми легко разла гающимися органическими веществами (3%). Нефте- и маслопо добные отходы (1,5%) сжигают совместно с бытовыми отходами.

На мусороперерабатывающих и мусоросжигающих заводах при меняют современные способы переработки, прежде всего, быто вых отходов с получением полезных материалов и вторичного сырья.

Утилизация и ликвидация обезвоженных осадков сточных вод. Способ утилизации зависит от вида осадков. Осадки, содер жащие гумус, используются в сельском хозяйстве. Инертнообраз ные осадки после сушки применяют в качестве стройматериалов.

Осадки, включающие соединения ценных металлов (никеля, меди, олова, цинка и др.), отправляют на регенерацию в гальванические цеха. Пористые осадки используют в качестве адсорбентов.

При невозможности проведения утилизации обезвоженных осадков применяется, как правило, их ликвидация. Если это органи ческие осадки, то их обычно сжигают, поскольку они способны выделять большое количество тепла. Минеральные осадки, если их нельзя утилизировать или сжечь, сбрасывают в специальные нако пители, шахты, земляные пустоты.

Токсичные отходы, содержащие ртуть, мышьяк, свинец, сурьму, олово, никель, кoбальт и ряд других тяжелых металлов со слабым загрязнением воздуха, складируют на специально отведен ных полигонах. Минеральные и токсичные органические вещества, способные отравлять окружающий воздух, отдельно собираются в герметичные емкости. Их индивидуально либо совместно обезвре живают на специальных установках. Переработка токсичных отхо дов на полигонах осуществляется согласно санитарным нормам и правилам, которые имеют идентификационный номер СНиП 2.01.28-85.

Радиоактивные твердые отходы обычно затаривают в не разрушающиеся герметичные емкости, которые помещают на хра нение в подземные железобетонные колодцы и шахты. Более со вершенным является способ остекловывания радиоактивных твер дых отходов, что исключает их распыление и порчу от коррозион ных разрушений.

Контрольные вопросы 1. Нужно ли очищать воздух, воды, сушу от загрязнений? Почему?

2. Каковы основные виды загрязнителей атмосферы и их источники?

3. Каковы ПДК основных видов атмосферных загрязнений?

4. Как рассчитать максимальную приземную концентрацию С ?

м 5. Что такое ПДВ? Как его рассчитать для горячего газа?

6. Что такое ПДТ? Как его можно рассчитать?

7. Как оценивают эффективность очистки воздуха от загрязнений?

8. Какие свойства пыли влияют на эффективность ее улавливания?

9. Какие аппараты используются для очистки пыли?

10. Каковы параметры процесса очистки газов от пыли в пылеосадительных камерах?

11. Каков принцип работы циклона? Какова его производительность, эффективность очистки?

12. Каким образом очищают газы от пыли ротационные и вихревые пылеуловители?

13. Как устроены и как работают электрофильтры при очистке газов от пыли и туманов?

14. Что такое фильтроэлементы? Каковы их конструкции? Где и как они используются?

15. Каков механизм процесса фильтрования при очистке газов от пыли?

16. Как устроены и как работают рукавные фильтры?

17. Чем обусловлен процесс мокрого улавливания пыли?

18. Какова конструкция и каков принцип работы скруббера Вентури? Их виды, производительность.

19. Как работают форсуночные и центробежные скрубберы?

20. Как работают барботажно-пенные пылеуловители?

21. Какие устройства используются для очистки газов от туманов? Их виды, принцип работы.

22. Какие методы используются для очистки воздуха от паро- и газооб разных загрязнителей?

23. Какова сущность метода абсорбции? Требования к абсорбентам.

24. Какая аппаратура используется при абсорбции примесей газов?

Виды насадок в башнях.

25. В чем сущность метода хемосорбции? Области его применения, эффективность очистки.

26. На чем основан метод адсорбции? Требования к адсорбентам.

27. Каковы конструкции адсорберов? Каковы принципы их действия?

28. Каковы параметры очистки газов прямым сжиганием? Каковы не достатки метода?

29. Каковы условия термического окисления примесей газов? Достоин ство способа.

30. Каковы достоинства каталитического окисления примесей газов?

31. Как оценивается активность катализаторов? Их виды.

32. Каковы схемы каталитических реакторов для очистки газов?

33. Какие вредные примеси и в каких количествах содержатся в выбро сах автотранспорта? Мероприятия по их снижению.

34. В чем сущность жидкостной и каталитической нейтрализации при месей газов?

35. Какие фильтры используются для улавливания сажи выхлопных га зов автотранспорта?

36. Каковы критерии качества воды? Нормативы качества питьевой воды.

37. Что такое сточная вода? Каковы ее виды, состав примесей, сбрасываемые объемы?

38. В чем различие норм водопотребления и нормы водоотведения?

Каковы их значения?

39. Как рассчитать допустимую концентрацию взвешенных частиц, рас творенных веществ?

40. Как рассчитать допустимую концентрацию вредных веществ, растворенных в воде?

41. Что такое кратность разбавления сточных вод? Как ее рассчитать?

42. Как рассчитать допустимый состав сточных вод в произвольный момент времени?

43. Какие методы и когда применяют для очистки сточных вод? Их эф фективность.

44. Каковы показатели процессов процеживания и отстаивания? Конст рукции отстойников.

45. Каковы конструкции и принцип работы фильтров, используемых для очистки сточных вод?

46. Когда и как используется ультрафильтрация? Каковы конструкции фильтр-прессов?

47. Какие реакции и реагенты используются при очистке сточных вод химическими методами?

48. Какова сущность очистки сточных вод методами коагуляции и фло куляции? Каковы стадии процесса, реагенты?

49. В каких случаях и как для очистки воды применяют флотацию? Ка ковы схемы флотаторов?

50. Когда и как метод кристаллизации используется для очистки рас творов? Его варианты.

51. Каковы области применения метода адсорбции при очистке воды?

52. Способы проведения адсорбции. Схема противоточной адсорбции.

53. Что такое иониты, их виды, емкость, области применения, регене рация? Типы реакций ионного обмена.

54. Когда и как используют экстракцию для очистки сточных вод?

55. Что такое экстракционный реагент, экстракт рафинат? Экстрагенты, требования к ним.

56. Каковы схемы экстракции? Как рассчитать конечную концентрацию примеси в рафинате?

57. Какие бывают виды перегонок и как они проводятся?

58. Что такое ректификация, ее виды? Где, когда и как она использует ся при очистке воды? Схемы процесса.

59. Что такое электролиз, его законы? Как он проводится?

60. Когда и как для очистки воды применяют анодное окисление и ка тодное восстановление?

61. Как устроены и как работают электрокоагуляционно-флотационные электролизеры?

62. Что такое электродиализ? Как работает электродиализатор?

63. Почему в электродиализаторе у анода рН раствора снижается, а у катода растет?

64. Каков механизм биохимической очистки? Его стадии, реакции.

65. Какие факторы влияют на эффективность биохимической очистки?

Клеточные яды.

66. Где и как проводят аэробную очистку сточной воды в естественных условиях?

67. Какова конструкция биофильтров, их типы, виды загрузок, произво дительность?

68. Что такое аэротенк? По каким показателям и как их классифициру ют? Их схемы.

69. Какова схема биохимической очистки стоков в азротенке с регене рацией ила?

70. Какие методы и как используются для уплотнения и стабилизации пульп (осадков)?

71. Какова технология анаэробной стабилизации пульп?

72. Какова схема установки для получения биогаза?

73. Для чего проводят кондиционирование осадков и какими способами?

74. Какие способы применяют для обезвоживания осадков?

75. Каковы причины засоления почв? Как их предотвратить?

76. Каковы источники и виды загрязнения почв, их ПДК?

77. Какие необходимы мероприятия для охраны почвы от загрязнений?

78. На какие группы подразделяют твердые отходы? Каковы их виды, состав, количества?

79. Какие операции предусмотрены стандартами при утилизация ме таллических отходов?

80. Как классифицируют и перерабатывают неутилизируемые отходы?

81. Каковы способы складирования и обезвреживания токсичных от ходов?

82. Каковы особенности захоронения радиоактивных твердых отходов?

5. ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ 5.1. Принципы рационального природопользования Рациональное природопользование – это различная по масштабам и характеру деятельность человека, соответствующая объективным законам природы и сохраняющая существующую си туацию в биосфере. Рациональное природопользование – широкое понятие, поскольку отражает весьма разнообразные виды разумной деятельности человека по его жизнеобеспечению – от глобальных действий, включающих всю биосферу Земли, до локальных дейст вий, малых по масштабу, но зато многочисленных.

Принципы экологически корректного поведения мирового сообщества были сформулированы в Декларации конференции, которая состоялась в Рио-де-Жанейро в июне 1992 г. (см. п. 3.2.2).

Так, согласно им стратегия перехода на путь устойчивого разви тия заключается в уменьшении антропогенного пресса на биосфе ру всевозможными способами, начиная от перехода на экологобе зопасные технологии в производстве и всесторонней интенсифика ции и экологизации экономики и кончая проведением эффективной демографической политики во всех странах. Человечество должно обеспечить принцип устойчивого освоения природных ресурсов:

уменьшение использования невозобновляемых ресурсов, неисто щительное использование возобновляемых ресурсов, расширение использования вторичных ресурсов, утилизация и обезвреживание отходов;

уменьшение и устранение нежизнеспособных в экономи ческом и опасных в экологическом планах моделей производства и потребления, экологически обоснованно размещать производи тельные силы.

Однако после конференции в Рио-де-Жанейро стало ясно, что предел развития человечества определяется не простым по треблением природных ресурсов, а степенью экологических на рушений. (Размеры вредного антропогенного воздействия на при родные ресурсы и загрязнения природной среды приведены в гла ве 2.) Они быстро, по экспоненте, растут и все больше приводят к необратимым изменениям в биосфере. И не потому, что проводи мые, весьма значительные природоохранные программы, проекты и мероприятия по охране биосферы были плохими. Просто они яв ляются недостаточными, так как в бльших масштабах действует другой дестабилизирующий и разрушающий механизм – быстрый рост народонаселения (см. рис. 2.1). А с ним связан быстрый рост потребностей человека, многократно увеличивающий антропоген ный пресс на биосферу, поскольку человек находится на вершине экологической пирамиды (см. рис. 1.2).

Главная опасность, как уже отмечалось в предисловии, за ключается, во-первых, в том, что большинство населения Земли по настоящему не осознает надвигающейся глобальной угрозы жизни человеку и всему живому. Во-вторых, такое укоренившееся отно шение миллиардов людей и властных структур к биосфере очень трудно развернуть в нужном для их же спасения направлении.

Трудно потому, что беспечное отношение к биосфере и ее будуще му состоянию, овладевшее бесспорным большинством людей (мас сами), постоянно усугубляется современным воспитанием, обуче нием, реальной жизненной действительностью. Развивая сельское хозяйство, промышленность, страны, правительства, народные вла сти, родители, стремятся обеспечить должный, часто сверхдоста точный уровень жизни своих людей, детей и в этом соревнуются между собой. Как такая деятельность людей обходится биосфере, должным образом не оценивается, проблемы истощения ресурсов, разрушения экосистем отодвигаются на второй план. Антропоген ный пресс на биосферу увеличивается, и экологическая катастрофа надвигается все быстрее и грознее.

5.2. Глобальные меры по предотвращению угрозы экологической катастрофы Специальная сессия Генеральной Ассамблеи ООН по при родной среде и развитию (1997 г.) пришла к выводу, что решения конференции, которая состоялась в 1992 г. в Рио-де-Жанейро, ми ровым сообществом выполняются плохо и что угроза дальнейшего ухудшения состояния природной среды планеты сохраняется. Для предотвращения угрозы экологического коллапса необходимы:

– объективная оценка факторов, наиболее опасных для биосферы;

– разработка и претворение в жизнь международных, не рекомендательных, а директивных, т.е. строго обязательных ре шений, обеспечивающих рациональное природопользование;

– разработка и осуществление территориальных комплек сов безотходного производства и жизнеобеспечения человека и живого мира.

При этом должны строго учитываться и выполняться За коны Природы.

Современная история человечества показывает, что для га рантирования устойчивого развития биосферы прежде всего не обходимо обеспечение равновесия между численностью населе ния Земли и природными ресурсами. Поэтому факторы, наибо лее губительно воздействующие на биосферу, по-видимому, можно расположить в следующем порядке:

1 – быстрый рост народонаселения;

2 – опустынивание земель, снижение плодородия почвы;

3 – уменьшение площади лесов и их продуктивности;

4 – рост загрязненности атмосферы от сжигания топлива;

5 – загрязнение вод и земель сбросами и отходами;

6 – уменьшение биомассы и генофонда.

5.2.1. Оптимизация роста народонаселения Численность людей на Земле растет по экспоненте (см. рис.

2.1). В XIX в. она выросла на 0,65 млрд человек, а в ХХ в. – на 4, млрд, т.е. в 7 раз.

Причина такого быстрого роста численности людей заключа ется, во-первых, в нарушении основного закона живой природы – естественного ограничения численности особей ресурсами дан ной экосистемы. Человек не признает таких ограничений. Для своего жизнеобеспечения экспансия человека на другие экосисте мы и природные ресурсы не знает границ. К чему это приводит, видно из примеров, приведенных в главе 2. Одной из причин бес печного, хищнического отношения человека к биосфере является присвоение им права считать биосферу своей рабыней, а ее компо ненты – своей собственностью.

Однако, согласно Законам Природы, человек – не гегемон Природы, а примечательное, но лишь одно из многочисленных соз даний самой Природы. И собственностью человека, личной и част ной, может быть лишь то, что создано благодаря труду человека, т.е. то, во что вложен труд человека*. Земля, леса, воды, полезные ископаемые не могут быть личной или частной собственно стью отдельных людей, частных фирм, других организаций и даже стран. Эти объекты Земли – достояние всех живых организмов Земли. Они могут быть лишь общей собственностью всех жителей и всего живого данной административной территории. Люди – как представители биологического вида Человека разумного – могут иметь право лишь разумного распределения частей общей собст венности биосферы (участков земель, лесов, месторождений полез ных ископаемых) в продуктивную аренду (но не для присваива ния!) отдельным физическим и юридическим лицам**.

* Личная собственность отличается от частной тем, что она – плод труда самого работающего, и весь доход от такого труда принадлежит ему же, если его не лишают части дохода в виде налогов и поборов. Частная собственность – это плоды труда наемных работников и доход от них, за исключением зарплаты работников и налогов. Так, водитель, зарабаты вающий перевозками на своей машине, создает личную собственность.

Водитель, работающий на машине частника, помимо своей зарплаты, соз дает частную собственность. Обычно различают частную и государствен ную (бюджетную) собственность, хотя и та и другая – плод труда наемных работников и изъятия (налоги, штрафы, поборы) из личной собственности работающего. Эти хищнические виды собственности различаются не по су ти, а по тому, кому они принадлежат: частнику или властным структурам.

** Чтобы право распределения частей общей собственности био сферы использовалось разумно, его должны иметь лишь коллективные органы данной территории: сельские сходы, сельские, районные, город ские и региональные советы и им подобные выборные собрания. Их реше ния должны быть согласованы и подписаны руководителем администра ции этой территории. Доходы, получаемые за аренду, должны в основном (60–80%) идти на социальные нужды жителей и на нужды компонентов биосферы данной территории, частично в региональные (10–30%) и феде ральные (5–15%) структуры. Органы, обладающие правом выдачи аренды, обязаны осуществлять контроль за рациональным природопользованием, нести ответственность за допускаемые экологические нарушения и обес печивать мероприятия по их устранению.

Пример. Земля, пашня не могут быть частной собственностью. Но урожай, полученный на этой земле, и доходы от него после уплаты аренд ной платы, принадлежат земледельцу-арендатору. После окончания арен ды земли и возвращения ее юридическому распределителю, последний или новый арендатор должны оплатить прежнему арендатору затраты, ко торые привели к улучшению качества арендованных земель. И наоборот, арендатор, ухудшивший качество арендованных земель, должен будет за платить распределителю земель (при досрочном лишении прав аренды) или новому арендатору расходы, которые будет необходимо понести для доведения качества земель до начального (до аренды) состояния.

Другое нарушение человеком законов живой природы – это отсутствие механизма естественного отбора в популяции че ловека на разных стадиях его жизни. И на стадии зарождения – ро дители могут быть слабые, больные, пьяные и т. п. И на стадии детства – сохраняется жизнь уродам, инвалидам, генетически не нормальным детям, неспособным жить самостоятельно. И во взрослой жизни – сохранение жизни особям, которые в дикой при роде погибают.

Если семикратный темп роста населения сохранится (он мо жет даже возрасти), то через 100 лет, т. е. к 2100 году, население Земли возрастет до 36 млрд чел. (4,57 + 4,5). Человек находится на вершинах экологических пирамид (см. п. 1.4.1, рис. 1.2), требуя только на свое пропитание в сотни раз больше затрат материаль ных и энергетических ресурсов, чем их создают продуценты. По этому увеличение населения Земли в 7 раз потребует в тысячу раз бльшего производства сельскохозяйственной продукции, чем ее выращивается сейчас. А как это сделать, если площади пахотных земель практически исчерпаны и, более того, постоянно сокраща ются и истощаются? Выход один – такой быстрый рост народона селения, противоречащий Законам живой Природы, должен быть в значительной степени ограничен, а в будущем остановлен. Если это не в состоянии будет сделать эгоизм человека и его псевдогу манистические предрассудки, то рано или поздно это сделает При рода. Природа милосердна в своей жестокости! И рано или поздно за свой псевдогуманизм человек неминуемо будет жестоко наказан*.

Рост народонаселения можно вполне регулировать деторо ждением. Прекрасный тому пример – Китай, опыт которого обяза ны перенять страны с быстрым ростом населения. Это в основном мусульманские страны, которым сложно, но необходимо будет пе ресмотреть традиции деторождения. По-видимому, оптимальным является рождение до трех детей одной детородной женщиной.

*В ближайшие столетия человек как биологический вид не погиб нет. Но рано или поздно оранжерейные условия и бездумное отношение человека к своему физическому совершенству, прежде всего гиподинамия, переедание, пьянство, приведут к деградации и досрочному вымиранию тупикового вида Homo sapiens. Первое, что вскоре, очевидно, решит чело вечество, это вопрос об обязательной стерилизации лиц с хроническими венерическими и иными заразными болезнями, хронических алкоголиков, наркоманов, генетически и психически ненормальных людей.

Дополнительным, но непременным условием оптимизации роста народонаселения является оптимизация потребностей чело века для обеспечения его нормальной жизни. В основном требуется минимизация потребностей человека в большинстве цивилизо ванных стран. Ведь это преступление перед природой, биосферой Земли, когда в некоторых странах половина и даже более людей страдают ожирением, когда значительная часть приготовленной, доброкачественной пищи отправляется в отходы, когда приобрета ется столько одежды, обуви, предметов обихода и т.п., на которые расходуются природные ресурсы в десятки и сотни раз больше, чем их требуется в действительности. Наглядный пример – расточи тельное, 50–100-кратное расходование чистой питьевой воды насе лением крупных городов.

Таким образом, для оптимизации роста народонаселения необходимо: регулирование деторождения в странах с быстрым ростом населения (до трех детей для одной женщины, способной рожать детей);

минимизировать до оптимальных размеров потреб ности населения в природных ресурсах, необходимых для обеспе чения их нормальной, биологически достаточной жизни;

организо вать обязательную стерилизацию лиц с хроническими венериче скими и иными заразными болезнями, алкоголиков, насильников, наркоманов, генетически и психически ненормальных людей.

5.2.2. Меры по возрождению плодородия земель Опустынивание земель, снижение содержания гумуса в поч ве и их плодородия – другая по важности глобальная экологическая проблема. Она требует немедленного решения, поскольку почва обеспечивает 95–97% продовольственных ресурсов для населения планеты и поэтому определяет масштабы развития биосферы и че ловечества. Главная опасность здесь заключается в том, что можно разрушить почвенный слой легко и быстро, а на его создание необходимы сотни лет. Человечество уже потеряло около 2 млрд га сельскохозяйственных земель, из них до 0,7 млрд га пахотных.

Пашни осталось лишь 1/10 суши – 1,4 млрд га и ее площадь про должает сокращаться со скоростью от 5 до 20 млн га/год. Угроза деградации земель усиливается еще и потому, что незаметен сам процесс нарушения сложного почвенного ансамбля, включая не только гумус, но и сложное сообщество биофагов, сапрофагов и микроорганизмов. Поэтому ухудшение состояния почвы, уменьше ние ее плодородия, ее засоление или загрязнение удобрениями и пестицидами сразу не видно. Наконец сельское хозяйство, деревня традиционно находятся в подчиненной зависимости от города, промышленности, и их проблемы правящую элиту стран волнуют во вторую и в третью очередь. Местные же владельцы земель дале ко не всегда заботятся об улучшении земель, и почвовосстанови тельные работы должным образом не организуются, не финанси руются и не проводятся.

Какие меры здесь могут быть предприняты? Во-первых, не обходимо осознание всем человечеством и прежде всего властны ми структурами и производителями продукции сельского хозяйства всех стран об особой, чрезвычайной важности задачи сохранения и возрождения плодородия земель. Во-вторых, в каждой стране должны быть разработаны действенные общенациональные про граммы № 1 по сохранению, улучшению, расширению и рацио нальному использованию сельскохозяйственных земель, особенно пахотных. В-третьих, выполнение этих программ должно быть обеспечено специалистами, необходимыми материально-техничес кими и финансовыми средствами, с обязательным жестким контро лем и спросом за качеством и своевременностью проводимых ра бот.

Перечень конкретных мероприятий по рациональному ис пользованию земель приведен в п. 5.3.3.

5.2.3. Меры по сохранению и возрождению лесов Уменьшение площади лесов и их продуктивности – еще одна глобальная угроза жизни на Земле. Лес – основной компонент био сферы, который на 60–70% определяет ее продуктивность, биоло гический круговорот вещества и энергии, климатический и гидро логический режим экосистем, чистоту воздуха, сохранность почв и т.д. (см. п. 5.2.1). Лес, лесостепи – колыбель человечества. Лес да вал и дает человеку кров, пищу, топливо, строительный материал.

Но человек неблагодарно обходится с лесом. Из 11 млрд га леса, покрывавшего Землю на заре человеческой цивилизации, осталось около 4 млрд га. И его площадь по-прежнему сокращается пример но на 10 млн га в год. И что особенно тревожно – растет сокраще ние продуктивных, влажных тропических лесов. Все это грозит на рушением глобального биологического круговорота, резким сни жением объема воспроизводимой биомассы, опустыниванием зе мель, ухудшением качества воздуха и т.д.

Что же делать? Всем ясно, что необходимы усилия всего че ловечества по сохранению лесов и прежде всего по эффективному мониторингу за его вырубкой и восстановлением. Лес, восстанав ливающий и стабилизирующий экологическое равновесие в приро де, может быть и должен быть целенаправленно использован в ох ране и улучшении природной среды.

Очевидно, лучшим вариантом является объявление всех ле сов Земли общим достоянием человечества, которым они на са мом деле являются. Их вырубка должна осуществляться по квотам, например ЮНЕП, выдаваемых лесопользователям по предложени ям правительственных организаций страны, располагающей масси вами леса. Размер квот на вырубку леса и мест вырубки должен за висеть от объемов лесопосадочных и лесовосстановительных ра бот. Нарушители установленных правил рационального лесополь зования должны платить в 2–3 раза больше штрафа за причинен ный ущерб, с обязательным проведением лесовосстановительных работ в объемах нанесенного лесу урона. Особые льготы и премии должны предоставляться лесопользователям, которые в значитель ных масштабах занимаются расширенным воспроизводством леса, улучшением его продуктивности.

Перечень конкретных мероприятий по рациональному ис пользованию лесов приведен в п. 5.3.4.

5.2.4. Пути решения энергетических проблем Уголь, нефть, природный газ – исчерпаемые и невозобнов ляемые природные ресурсы. Они представляют ценное углеродное сырье для металлургической и химической промышленности.

Применение их в качестве топлива, особенно нефти и про дуктов из нее, – пример преступного для биосферы и будущих по колений использования невоспроизводимых ресурсов Земли. Зна менитое заявление Д.И. Менделеева: «Нефть не топливо, топить можно и ассигнациями» за 100 лет не убедило создателей совре менной энергетической и транспортной промышленности в пороч ности их деятельности. Другой негативный эффект от сжигания уг ля и продуктов нефти – загрязнение атмосферы высокими концен трациями оксида серы, азота, угарного газа, бензпирена и т. п. От них в первую очередь страдают леса (кислотные дожди), большие города и крупные промышленные районы. В городах эти загрязне ния воздуха являются причиной многих заболеваний людей и рож дения ненормальных детей. Однако существенных, решительных мер для уменьшения загрязненности воздуха и рационального ис пользования ценного, невоспроизводимого минерального сырья сильные мира не принимают из-за сопротивления нефтяных, угольных, топливно-энергетических, транспортных, автомобиль ных компаний. Они имеют неплохие доходы и не заинтересованы в переменах использования топливных ресурсов и переориентации технологических процессов.

Чтобы изменить такое расточительное отношение к невос производимым, ценным, топливным ресурсам, по-видимому, необ ходимо, во-первых, объявить их, как и леса Земли, общим достоя нием человечества. Во-вторых, квоты по добыче угля и нефти должны определяться всемирными организациями, например ЮНЕП, исходя из предложений правительственных организаций страны, располагающей их запасами. В-третьих, в ближайшие 10– 20 лет цены на уголь и особенно на нефть надо поднять в десятки раз, чтобы их использование в промышленности и на транспорте стало нерентабельным. Полученные от таких цен сверхдоходы сле дует направить на финансирование разработок новых технологий с использованием новых видов энергетических установок, а также на финансирование экологических программ, например, связанных с воспроизводством пашни и лесов. Высокие цены на ископаемое то пливо заставят специалистов разработать новые и обратить внима ние на другие технологии и способы производства энергии и средств передвижения.

Очевидно, в качестве топлива широко будут использоваться природный газ и ядерное горючее, для получения электроэнергии – гидроэлектростанции, в частности, использующие энергию прили вов и отливов, ветряные электростанции и др. Вместо бензиновых и дизельных автомашин будет выгодно иметь электромобиль на аккумуляторах или фотоэлементах. Возможно появление новых радиофотоэлементов, непосредственно преобразующих энергию радиоактивности в электрический ток. Со временем на земной ор бите наверняка будет смонтирован ультратонкий (микрометры), но гигантский по площади (сотни тысяч квадратных километров) управляемый экран-зеркало, в зимнее время отражающий солнеч ные лучи на холодную ночную землю, а в летнее время прикры вающий от Солнца горячие поверхности пустынь. Это позволит решить многие проблемы энергетики и создать благоприятные климатические условия для сельского хозяйства на обширных тер риториях пустынь и тундр.

5.2.5. Экологическое просвещение населения В последние годы экологическим проблемам уделяется все больше внимания на уровне правительственных структур (между народные конференции, совещания) и общественными движения ми, например, от фундаментальных сочинений респектабельных членов Римского клуба до напористых, иногда экстравагантных действий сторонников Гринписа. Принимается много хороших ре шений, законодательных актов, постановлений, часто общего, дек ларативного плана;

написано довольно много разнообразных книг;

задействованы средства массовой информации.

Но широкого, должного экологического обучения и тем бо лее экологического воспитания населения, рядового человека еще нет. Часто весь спектр экологической информации или не доходит до масс, особенно в сельской местности, или не усваивается из-за трудностей ее восприятия, так как почти вся она рассчитана на специалистов или достаточно подготовленных, образованных лю дей. Однако проблемы экологии, проблемы уменьшения вредного антропогенного воздействия на биосферу не решить, пока идеи необходимости бережного и экономного отношения к ресурсам природы не овладеют массами.

Чтобы экологические идеи овладели массами и стали реаль ной силой, требуется должное просвещение всего населения, начи ная с детей. Для изучения правил экологического поведения чело века необходимы специальные занятия в школах, других учебных заведениях, на курсах и т.д. Необходимо также издание многомил лионными тиражами простейших кратких правил (1–3 страницы) и наглядных плакатов. Эти правила постоянно должны повторять средства массовой информации. И прежде всего требуется обуче ние и воспитание, в частности в России, бережного отношения к природным и антропогенным ресурсам. Чтобы добиться этого, не обходимо поощрять детей, взрослых людей за бережное, экономное расходование ресурсов воды, пищи, одежды, предметов домашнего обихода, энергетические ресурсы (электроэнергия, горячая вода, топливо для обогрева, транспорт и т.п.), тех, кто не загрязняет по моями, мусором, отходами среду обитания, места отдыха, пребы вания, работы. И наоборот, необходимо иметь и эффективно ис пользовать меры принуждения и наказания за расточительное рас ходование ресурсов, бытовые загрязнения природной среды.

Надо все шире воспитывать у людей культ минимизации в потреблении природных и антропогенных ресурсов. Не надо аске тизма, но и явно излишнее и расточительное их потребление должно считаться не достоинством имущих людей, а преступ лением перед человечеством и Природой. Надо помнить всем, что одна единица материальных и энергетических ресурсов, затрачен ных человеком, требует отторжения из биосферы ее ресурсов бльших в сотни раз.

5.3. Рациональное использование природных ресурсов Главнейшая проблема человечества, потребности которого растут быстрыми темпами – рациональное, не наносящее ущерба отдельным экосистемам и в целом биосфере бережное использова ние ресурсов живой и неживой природы, особенно исчерпаемых и невозобновляемых ресурсов. Ниже кратко излагаются возможные пути решения проблем рационального природопользования.

5.3.1. Рациональное использование ресурсов атмосферы Значение атмосферы. Компоненты атмосферы – кислород, диоксид углерода, вода – участвуют в основных биологических циклах биосферы, обеспечивают жизнь на Земле и основной состав живого вещества. При наличии в живом веществе 60–80% воды оно содержит кислорода 75–80%, водорода – 8–10%, углерода – 8–15% (по массе). В сухом органическом веществе кислорода – 45–50%, водорода – 5–10%, углерода – 50–40%.

Использование ресурсов атмосферы. Ее ресурсы приведе ны в п. 2.2.2. Из 1 100 000 млрд т кислорода атмосферы в его го дичном биологическом цикле участвует до 80 млрд т. Человек в год тратит на сжигание топлива до 25 млрд т кислорода, на дыхание – до 5 млрд т. Эти затраты уже составляют около 30% массы кисло рода, генерируемого в процессе фотосинтеза. Соответственно воз растает количество диоксида углерода, поступающего в атмосферу.

Мероприятия по рациональному использованию атмо сферы:

значительное сокращение объемов сжигаемых природных углей и нефтяных продуктов, действенная борьба с пожарами леса;

перевод автотранспорта с жидкого топлива на газ, электри ческую энергию, энергетических предприятий – на использование природного газа, ядерного горючего, энергии вод, ветра, Солнца;

рекуперация дымов заводов и фабрик, очистка выбросов от вредных компонентов;

рациональное размещение производств, экологически грамотное градостроительство;

создание безотходных и малоотходных производственных циклов и комплексов;

создание постоянно действующих, достаточно автоматизи рованных и дистанционных средств контроля воздуха.

Перечисленные мероприятия общеизвестны. Однако сте пень перехода к ним и уровень их освоения в значительной мере зависят от организационной, просветительной и побудительной деятельности правительственных структур и общественных орга низаций.

5.3.2. Рациональное использование ресурсов гидросферы Значение гидросферы. В п. 2.2.3 уже приведены сведения о значении гидросферы, классификации вод, ресурсах воды, ее рас пределении и потреблении. Благодаря круговороту воды океан– атмосфера–суша обеспечивается не только водообмен, но и пере распределение тепловой энергии. Вода является непременным ус ловием существования биосферы, источником жизни, ее незаме нимым веществом. Критической является потеря живым организ мом 10% воды. Человек без воды и влажной пищи умирает через 3–5 суток.

Мероприятия по рациональному использованию гидро сферы:

экономное расходование пресной, чистой воды, исключе ние ее неоправданных потерь;

применение замкнутых циклов ис пользования воды, особенно в теплоэнергетике;

исключение сброса грязных сточных вод в водоемы, их очистка до санитарных норм;

разработка и внедрение бессточных и малоотходных технологий;

развитие системы мирового мониторинга качества воды, загрязнений стоков, сбросов и обеспечения спроса за нарушения.

Для их реализации от всех стран требуется организацион ная, научная, техническая и прочие виды целенаправленной дея тельности.

5.3.3. Рациональное использование ресурсов литосферы Литосфера – слой земной коры толщиной 15–70 км. Ее верх ний слой толщиной 2–3 км – биолитосфера – слагается из объектов живой и неживой природы и антропогенных объектов. Основные задачи охраны биолитосферы: рациональное использование исчер паемых и невозобновляемых видов ресурсов природы, сохранение плодородия почв, минимизация и по возможности полное исклю чение вредных воздействий на растительный и животный мир, гео логические породы и другие компоненты природной среды. Снача ла рассмотрим объекты неживой природы.

Рациональное использование недр и полезных ископае мых. Основные требования к охране недр и их рациональному использованию определены в законе РФ «О недрах»:

полное и комплексное геологическое изучение недр;

со блюдение порядка их предоставления;

полное извлечение из недр и разумное использование запа сов основных и совместно залегающих полезных ископаемых, их компонентов;

исключение вредного влияния работ, связанных с исполь зованием недр, на сохранность запасов полезных ископаемых, гор ных выработок, буровых скважин и подземных сооружений;

запрещение необоснованной и самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых, соблюдение установ ленного порядка использования этих площадей для других целей;

запрещение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отхо дов производства, при сбросе сточных вод.

Реальное воплощение в жизнь рациональных способов ис пользования недр Земли и других природных ресурсов будет воз можно лишь тогда, когда экономически, в правовом и моральном плане, будет невыгодно хищнически пользоваться дарами природы.

Для этого необходимо должное наблюдение за использованием природных ресурсов, доведение информации о нарушениях в при родопользовании до широкого круга общественности, своевремен ное и в достаточном объеме принятие мер к виновным.

Мероприятия по рациональному использованию земель ных ресурсов. Они должны обеспечить правовую, экономическую, организационную и инженерно-техническую защиту земель от не обоснованного изъятия их из сельскохозяйственного оборота, не рационального их использования, вредных воздействий на них. Для рационального использования земли и улучшения ее плодородия должны проводиться следующие мероприятия:

грамотная агротехника – научно обоснованные севообо роты, безотвальная обработка почвы для предохранения ее от эро зии, разумное использование удобрений, пестицидов;

мелиорация (лат. melioratio – улучшение) земель, вклю чающая в себя обеспечение искусственного орошения, насаждение защитных лесополос, укрепление песков, осушение заболоченных земель и т.п.;

рекультивация почв после техногенного нарушения поч венных слоев при открытой добыче полезных ископаемых, после строительных, дорожных работ.

Рекультивация нарушенных земель. Это важнейший вид природоохранной деятельности по восстановлению функциониро вания и плодородия земель, нарушенных природными катаклизма ми (наводнения, пожары, землетрясения и т. п.) и человеком, осо бенно при добыче полезных ископаемых открытым способом. По законам России производители работ, связанных с нарушением зе мель, обязаны сначала обеспечить на нарушаемой площади съем всего почвенного слоя (толщиной до 0,8–1,0 м), его складирование и хранение для последующего покрытия горных пород при их ре культивации. Наиболее рациональным является включение рекуль тивационных работ на карьерах, разрезах, рудниках в технологиче ский процесс добычи полезных ископаемых. А именно: опережаю щее снятие плодородных слоев почвы;

выборочное проведение вскрышных работ и добычи полезных ископаемых;

использование породных отвалов для заполнения пустот в выработках, строитель стве и т.п.;

планировка поверхности отвалов и выработанного про странства;

нанесение на образовавшиеся поверхности снятого плодородного слоя почвы.

Характер и степень рекультивации земель зависят от их по следующего предназначения: для сельского, лесного и рыбного хо зяйства, для создания зон отдыха. Более всего необходима рекуль тивация земель для пашни, площади которой постоянно сокраща ются. Однако такая рекультивация требует большого объема зе мельных работ по планировке (выравниванию) территории и соз данию почвенного слоя 0,5–0,8 м, т.е. значительных людских, тех нических и финансовых затрат. К сожалению, рекультивация на рушенных земель проводится далеко не всегда и не везде, не в нужных объемах и не на соответствующем уровне. Часто произво дители работ на разрезах, карьерах, рудниках ограничиваются под готовкой нарушенных территорий к затоплению для рыбного хо зяйства (не надо засыпать карьеры, глубокие выемки) или создания зон отдыха, в лучшем случае – подготовкой почвы для посадки ле са. Для лесопосадок не требуется тщательного выравнивания от вальных площадей. Поэтому им отдается предпочтение в холми стой и горной местности. Рекультивируемые земли широко исполь зуют под пастбища или сенокосы, поскольку затраты на обработку почвы, внесение удобрений и посев окупаются через несколько лет.

Необходим эффективный мониторинг земель, т.е. система тическое наблюдение за состоянием земельного фонда с целью вы явления динамики деградации и загрязнения почв, изменения про дуктивности земель, их рекультивации и рационального использо вания. Это позволит своевременно принимать правовые и экономи ческие меры по сохранению размеров и плодородия почв.

Меры по предотвращению загрязнения вод и земель. За грязнение вод и земель бытовыми и производственными сбросами и отходами происходит прежде всего из-за отсутствия должного контроля и спроса, а также терпимого отношения населения и власть имущих к таким загрязнениям. Чтобы предотвратить неоп равданное загрязнение вод и земель, необходимо:

активно, настойчиво, используя все средства информации, вести убедительную воспитательную, организационную, правовую работу среди всего населения и производителей материальных средств по экономному расходованию чистой воды, природных ре сурсов, по грамотному, рациональному порядку сбора, сортировке, переработке стоков и отходов;

в нужном объеме разрабатывать проекты, строить, пускать в эксплуатацию устройства, пункты, заводы, комплексы по сбору и полной очистке сточных вод и переработке отходов;

вести надежный мониторинг за очисткой сточных вод, ути лизацией и переработкой отходов;

своевременно и в полном объеме взимать солидные штра фы с физических лиц за загрязнение биосферы мусором, отходами и с юридических лиц – за превышение предельно допустимых норм при сбросе очищаемых вод, за свалки отходов и недостатки в их переработке.

5.3.4. Рациональное использование ресурсов живой природы Меры по сохранению генофонда и биомассы биосферы.

Значительный ущерб живому миру наносится загрязнением чело веком природной, особенно водной, среды кислыми дождями, сбросами, химикатами, нефтью, радиоактивными нуклидами. Ино гда используются губительные для живого мира методы хозяйство вания, такие как обработка лесов и полей пестицидами, молевый сплав леса и ряд других. Большой урон животному миру связан с устройством на путях их естественной миграции преград: плотин, широких водоемов, изгородей, сетей, линий электропередачи и т.п.

В целом генетическое разнообразие живого вещества снижено бо лее чем в 100 раз. Происходит снижение биомассы.

Уменьшение биомассы в основном может быть остановлено, и биомасса даже начнет возрастать, если будут приняты меры, пре дотвращающие сокращение и обеспечивающие рост площадей и продуктивности сельскохозяйственных земель и лесов. Сложнее исключить исчезновение на Земле отдельных видов живых орга низмов. Оно происходит не только при непосредственном участии или воздействии человека на ту или иную популяцию живого мира, но и от естественных изменений в экосистемах и косвенном воз действии человека. Примеры гибели динозавров и значительно позднее – мамонтов из-за глобального изменения климата на Земле приведены в п. 5.4.3.

Для сохранения флоры и фауны человеку требуется выпол нение общеизвестных правил и действий, таких как:

учет полезных растений и животных, особенно вблизи по селений, разработка научно обоснованных предельно допустимых объемов заготовки диких растений и животных исходя из их запа сов в природе;

ведение заготовок растений, добычи рыбы, птиц, живот ных в пределах научно обоснованных квот, не допуская их пре вышения;

восстановление популяций растений и животных, запасы которых заметно истощились путем посева растений, временного создания на отдельных территориях зон отдыха флоры, свободных от заготовок растений, от пастьбы скота и посещения людей;

вы ращивания ценных зверьков на зверофермах, создания питомников, заводов по выращиванию рыбной молоди, серпентариев и т.п.;

создание заповедников в местах произрастания и прожива ния эндемов, редких и исчезающих растений и животных;

создание зоопарков, коллекций семян ценных растений, типа коллекции пшеницы Н.И. Вавилова;

создание системы мониторинга фито- и зооценозов, обес печение своевременного и должного спроса за загрязнение в них атмосферы, вод, почв кислыми газами, токсикантами, сбросами, отходами, за превышение квот на заготовку растений и изъятие растений, занесенных в Красную книгу, а также за другие действия, наносящие урон флоре и фауне.

Охрана и рациональное использование лесных ресурсов.

Лес очень трудно поддается восстановлению. На это требуются де сятки лет. Поэтому первое и главное условие рационального ис пользования лесных ресурсов – это бережное отношение к лесу, ис ключение его отравления кислыми газами и токсикантами, уход за ним и его рубка с соблюдением научно обоснованных оптимальных норм. Надо, чтобы выполнялись три главных требования к лесополь зованию: оно должно быть непрерывным, неистощимым и ра циональным. Для этого необходимо усилить контроль за рацио нальным использованием лесосырьевых ресурсов, чтобы лесополь зователи вели работы способами, не допускающими нарушения и тем более гибели лесных биоценозов, эрозии почвы и обеспечи вающими хорошие условия для восстановления лесов. При заго товке леса необходимо, чтобы, с одной стороны, не допускались перерубы против научно обоснованных оптимальных норм, осо бенно молодых деревьев, а с другой – более полно и рационально использовались переданные в рубку лесосеки, не оставлялись в ле сосеках недорубы, заготовленная древесина и отходы лесозагото вок. Растущий спрос на древесину должен удовлетворяться не за счет резкого увеличения вырубки леса, а путем более полного его использования. «Рубить лес меньше, использовать его полнее!» – основной лозунг рационального лесопользования.

Второе главное условие защиты лесов – сохранение и рас ширения их ареала, улучшение видового состава и продуктивности лесов. Оно требует проведения следующих мероприятий:

запрещения изъятия лесных территорий и работ, приводя щих к нарушению и гибели лесов;

увеличения объемов работ по полному восстановлению ле са на вырубленных территориях, реконструкции малоценных наса ждений;

защитному лесоразведению;

облесения пастбищ в полупустынных районах, пустырей, оврагов, гарей, неудобных и заброшенных земель, а также поселков и городов, лишенных зелени.

Работы и действия, представляющие опасность для состоя ния и воспроизводства лесов, необходимо приостанавливать, а ви новных, наносящих ущерб лесу, привлекать к ответственности.

Властные структуры стран, владельцы лесов обязаны разра батывать мероприятия и реально обеспечивать специалистами, со временными средствами и техникой охрану лесов от пожаров, за щиту их от вредителей и болезней, от отрицательного воздействия на них сточных вод, промышленных и коммунально-бытовых вы бросов, отходов и других загрязнений.

Мероприятия по защите леса от вредных насекомых и бо лезней делят на лесохозяйственные, биологические, химические, физико-механические и карантинные.

Лесохозяйственные мероприятия – это рубки ухода за лесом, т. е. выборка деревьев, свежезаселенных стволовыми вредителями:

короедами, златками, усачами и другими насекомыми.

Биологические методы – это использование для защиты леса от вредных насекомых и болезней насекомоядных птиц и зверей, хищников и паразитических насекомых (энтомофагов), а также па тогенных бактерий и вирусов.

Микробиометод использует бактериальные препараты: ден дробациллин, инсектин, токсобактерин, экзотоксин, битотоксиба циллин, гомелин и др.

Химический метод основан на применении ядовитых ве ществ: инсектицидов – против насекомых, фунгицидов – против грибных заболеваний.

Физико-механические мероприятия – это соскабливание кла док яиц непарного шелкопряда, срезание паутинных гнезд злато гузки и побегов сосны, пораженных вертуном и побеговьюнами, сбор личинок пильщика, хруща, жуков.

Для предотвращения завоза на территорию нашей страны из других стран вредителей и болезней создана и действует в настоя щее время Государственная карантинная служба.

5.4. Безотходная и малоотходная технологии Рациональное и комплексное использование сырьевых ре сурсов имеет решающее значение, так как в настоящее время в ко нечный продукт включается в среднем лишь около 10% массы ис пользуемых природных ресурсов, а остальные 90% теряются.

Высшей формой рационального природопользования является та кая деятельность человека, которая практически полностью ис пользует природные ресурсы, не порождает загрязнения и отходы и в конечном итоге все снова возвращает природе, не нарушая ее со стояния. При безотходном производстве предполагается создание оптимальных технологических схем с замкнутыми материальными и энергетическими потоками. В идеальном случае такое производ ство не имеет вредных выбросов в атмосферу, сточных вод и твер дых отходов.

Термин «безотходная технология» впервые был сформули рован нашими учеными-химиками Н.Н. Семеновым и И.В. Петря новым-Соколовым в 1956 г. Он получил широкое распространение не только у нас, но и за рубежом. Ниже приведено официальное определение данного термина, закрепленное в 1984 г. в Ташкенте решением Европейской экономической комиссии ООН (ЕЭК ООН).

Безотходная технология – это такой метод производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производст венный комплекс), при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: первичные сырьевые ресурсы–производство–потребление–вторичные ресурсы, и любые воздействия на природную среду не нарушают ее нормального функционирования.

Безотходная технология включает следующие процессы:

комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов и получение продукции с отсутствием или наимень шим количеством отходов;

создание и выпуск новой продукции с учетом ее повторно го использования;

переработку выбросов, стоков, отходов производства с по лучением полезной продукции;

бессточные технологические системы и замкнутые системы газо- и водоснабжения с использованием прогрессивных способов очистки загрязненного воздуха и сточных вод;

создание территориально-промышленных комплексов (ТПК), имеющих замкнутую технологию материальных потоков сырья и отходов внутри комплекса.

Малоотходная технология – это промежуточная ступень при создании безотходного производства, когда небольшая часть сырья и материалов переходит в отходы, а вредное воздействие на природу не превышает санитарных норм.

Коэффициент безотходности (или коэффициент ком плексности) – это доля полезных веществ (в %), извлекаемых из перерабатываемого сырья по отношению ко всему их количеству.

Этот коэффициент широко используется в цветной метал лургии и предлагается в качестве количественного критерия безот ходности: для малоотходной технологии он должен быть не менее 75%, для безотходной технологии – не менее 95%.

В настоящее время имеется некоторый опыт в области соз дания и внедрения малоотходной и безотходной технологий в ряде отраслей промышленности. Например, Волховский глиноземный завод перерабатывает нефелин на глинозем и попутно получает со ду, поташ и цемент по практически безотходной технологической схеме. Затраты на их производство на 10–15% ниже затрат при по лучении этих продуктов другими промышленными способами.

Однако перевод существующих технологий в малоотходные и безотходные производства требует решения большого комплекса весьма сложных технологических, конструкторских и организаци онных задач, основанных на использовании новейших научно технических достижений. При этом необходимо руководствоваться следующими принципами.

Принцип системности. В соответствии с ним процессы или производства являются элементами системы промышленного производства в регионе (ТПК) и далее – элементами всей эколого экономической системы, которая включает, кроме материального производства и иной деятельности человека, природную среду (по пуляции живых организмов, атмосферу, гидросферу, литосферу, биогеоценозы), а также человека и среду его обитания. Поэтому при создании безотходных производств необходимо учитывать су ществующую и усиливающуюся взаимосвязь и взаимозависимость производственных, социальных и природных процессов.

Комплексность использования ресурсов. Этот принцип соз дания безотходного производства требует максимального исполь зования всех компонентов сырья и потенциала энергоресурсов. Как известно, практически все сырье является сложным по составу. В среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной переработке сырья. Так, комплексная переработка полиметалличе ских руд позволяет получать около 40 элементов в виде металлов высокой чистоты и их соединений. Уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиновые металлы, а также более 20% золота получают попутно при комплексной переработке по лиметаллических руд.

Конкретные формы реализации этого принципа в первую очередь будут зависеть от уровня организации безотходного произ водства на стадиях отдельного процесса, производства, производ ственного комплекса и эколого-экономической системы.

Цикличность материальных потоков. Это общий принцип создания безотходного производства. Примерам цикличных мате риальных потоков являются замкнутые водо- и газооборотные цик лы. Последовательное применение этого принципа должно привес ти в конечном итоге к формированию сначала в отдельных регио нах, а впоследствии и во всей техносфере организованного и регу лируемого техногенного круговорота вещества и связанных с ним превращений энергии.

Ограничение и исключение вредного воздействия произ водства на биосферу при планомерном и целенаправленном росте объемов безотходного производства. Этот принцип обязан обеспе чить сохранение природных и социальных ресурсов, таких как ат мосферный воздух, вода, поверхность земли, здоровье населения.

Данный принцип осуществим лишь в сочетании с эффективным мониторингом, развитым экологическим нормированием и много звенным управлением природопользованием.

Рациональность организации создания безотходного про изводства: разумное использование всех компонентов сырья;

ми нимизация энерго-, материало- и трудоемкости производства;

по иск новых экологически обоснованных сырьевых и энергетических технологий, исключающих или уменьшающих вредное воздействие на биосферу;

кооперация производства с использованием отходов одних производств в качестве сырья для других;

создание безот ходных ТПК.

При создании безотходного производства путем совершенст вования существующих и разработки новых технологических про цессов обычно используются следующие способы и методы:

осуществление производственных процессов при мини мально возможном числе технологических стадий (аппаратов), по скольку на каждой из них образуются отходы и теряется сырье;

увеличение единичной мощности агрегатов, применение непрерывных процессов;

интенсификация производственных про цессов, их оптимизация и автоматизация;

создание энерготехнологических процессов, сочетающих энергетику с технологией;

энерготехнологические процессы позволяют полнее ис пользовать энергию химических превращений, экономить энерго ресурсы, сырье и материалы и увеличивать производительность аг регатов.

Для перехода отдельных, особенно новых производств, на безотходную технологию необходима разработка отдельными предприятиями, объединениями, отраслями и в целом правительст венными структурами комплексных государственных программ по созданию и внедрению безотходных производств и территориаль но-промышленных комплексов.

Общие пути решения экологических проблем:

вместо деклараций – экологически обоснованные и экономически обеспеченные проекты в мировых рамках;

интеграция интеллектуальных сил, техники и финансов всех стран мира на осуществление этих проектов;

регулирование роста народонаселения и потребностей лю дей, их экологическое просвещение;

ввод хозяйственной деятельности в пределы емкости эко систем на основе широкого внедрения энерго- и ресурсосберегаю щих технологий;

переход на безотходные технологии производства;

разви тие сельского хозяйства на основе экологически прогрессивных технологий, приспособленных к местным условиям.

Контрольные вопросы 1. Что такое рациональное природопользование? Его принципы.

2. Почему планете Земля грозит экологическая катастрофа?

3. Какие факторы наиболее губительно воздействуют на биосферу?

4. Следует ли ограничивать рост численности населения на Земле?

5. Могут ли леса, земля, воды, недра быть собственностью человека?

6. Зачем необходима минимизация потребностей человека?

7. Каким образом можно оптимизировать рост населения Земли?

8. Почему происходит опустынивание земель? Как его избежать?

9. С чем связано ограничение производства сельскохозяйственных продуктов?

10. Почему уменьшение площади лесов представляет глобальную уг розу жизни на Земле? Как можно предотвратить эту угрозу?

11. Как сократить уменьшение площади лесов и даже увеличить их?

12. Как избежать хищнического использования исчерпаемых и невос производимых ресурсов ископаемого топлива?

13. Почему неразумно применять ископаемое топливо в качестве горю чего?

14. Какие источники энергии будет использовать человек в будущем?

15. Зачем необходимо экологическое просвещение населения?

16. Каково значение атмосферы в обеспечении жизни на Земле?

17. Каковы ресурсы кислорода воздуха и его затраты на дыхание чело века и на сжигание им топлива?

18. Какие меры необходимо осуществить, чтобы рационально исполь зовать атмосферу?

19. Каково значение гидросферы для биосферы?

20. Каковы объемы потребления воды? Как быстро они растут?

21. Какие надо предпринять меры, чтобы водные ресурсы использова лись рационально?

22. Каковы основные задачи охраны биолитосферы?

23. Каковы требования определены в законе РФ к охране недр и их ис пользованию?

24. Какие надо предпринять меры, чтобы земельные ресурсы исполь зовались рационально?

25. Что такое рекультивация нарушенных земель? Способы ее прове дения.

26. Отчего происходит загрязнение отходами вод, лесов, земель? Как его избежать?

27. Как предотвратить загрязнение населением и предприятиями вод, лесов и земель сбросами и отходами?

28. Каковы причины сокращения живого мира и его генофонда?

29. Как исключить исчезновение на Земле отдельных видов живых ор ганизмов?

30. Как можно сохранять и рационально использовать флору и фауну?

31. Каковы условия сохранения и рационального использования лес ных ресурсов?

32. Как защитить лес от вредных насекомых и болезней?

33. Что такое безотходная технология? Какие процессы она включает?

34. Чем отличается малоотходная технология от безотходной?

35. Что такое коэффициент безотходности? Его значения.

36. Каковы принципы перевода существующих технологий в безотход ные производства?

37. Каковы способы создания безотходных производств?

38. Предложите три главных мероприятия или действия, выполнение которых, на ваш взгляд, обеспечило бы существующее равновесие в биосфе ре на многие века.

Библиографический список Основная литература Комарова Л.Ф., Кормина Л.А. Инженерные методы защиты окружающей среды: Учеб. пособие. – Барнаул: ГИПП «Алтай», 2000. – 391 с.

Курочкин Э.С. Основы инженерной экологии: Учеб. пособие. – Барнаул.: Изд-во АПИ, 1989. – 81 с.

Лобанова З.М. Экология и защита биосферы: Учеб. пособие. – Барнаул: Изд-во АГТУ, 2000. – 238 с.

Лузин Б.Н. Экологические проблемы: Земля, Россия, Алтай:

Учеб. пособие. – Бийск: Изд-во БиГПИ, 1995. Ч. I. – 102 c. Ч. II. – 78 c.

Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек:

Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. – М.: Высш. шк., 1989. – 415 с.

Основы эколого-экономического развития / О.П. Дорощен ков, Л.Ф. Комарова, З.Н. Замятина и др. Под ред. Л.Ф. Комаровой. – 2-е изд. – Барнаул: Изд-во АГТУ, 1998. – 149 с.

Охрана окружающей среды: Учебник для вузов / Под ред.

С.В. Белова. 2-е изд. – М.: Высш. шк., 1991. – 319 с.

Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей сре ды в России: Учеб. и справочное пособие. – М.: Финансы и статистика, 1999. – 672 с.

Литература по экологии и охране биосферы Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития: Учеб. посо бие. – М.: Изд-во. Рос. экон. акад.. 1994. – 312 с.

Алексеев В.П. Очерки экологии человека: Учеб. пособие. – М.:

Изд-во МНЭПУ, 1998. – 232 с.

Балабеков О.С., Балтабаев Л.Ш. Очистка газов в химической промышленности. Процессы и аппараты. – М.: Химия, 1991. – 251 с.

Батчер С., Чарлсон Р. Введение в химию атмосферы: Пер. с англ. / Под ред. В.Л. Тальрозе. – М.: Мир, 1977. – 270 с.

Беккер А. А., Агаев Т. Б. Охрана и контроль загрязнения при родной среды. – Л.: Гидрометеоиздат, 1989. – 286 с.

Бекназаров Р.У., Новиков Ю.В. Охрана природы. – Ташкент:

Укитувчи, 1995. – 583 с.

Беличенко Ю.П., Гордеев Л.С., Комиссаров Ю.А. Замкнутые системы водообеспечения химических производств. – М.: Химия, 1996. – 272 с.

Белоусов В.В. Теоретические основы процессов газоочистки. – М.: Металлургия, 1988. – 256 с.

Берне Ф., Кордонье Ж. Водоочистка. – М.: Химия, 1997. – 288 с.

Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно допустимые кон центрации химических веществ в окружающей среде: Справочник. – Л.: Химия, 1985. – 454 с.

Богдановский Г. А. Химическая экология: Учеб. пособ. – М.:

Изд-во МГУ, 1994. – 237 с.

Бретшнайдер Б., Курфюст И. Охрана воздушного бассейна от загрязнений. – Л.: Химия, 1989. – 288 с.

Бринчук М.М. Экологическое право России: Учебник. – М.:

Юристъ, 1998. – 688 с.

Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. – М.: Наука, 1987. – 39 с.

Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. – М.: Наука, 1994. – 670 с.

Владимиров В.В. Урбоэкология. – М.: Изд-во МНЭПУ, 1999. – 204 с.

Водоотводящие системы промышленных предприятий / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов. – М.:

Стройиздат, 1990. – 511 с.

Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная. – М.:

Агар, 1999. – 424 с.

Внуков А. К. Защита атмосферы от выбросов энергообъектов:

Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1992. – 176 с.

Глухов В.В., Лисочкина Т.В., Некрасова Т.П. Экономические основы экологии: Учебник. – СПб.: Спец. литература, 1995. – 280 с.

Дажо Р. Основы экологии. – М.: Прогресс, 1975. – 416 с.

Жабо В. В. Охрана окружающей среды на ТЭС и АЭС. – М.:

Энергоатомиздат, 1992. – 240 с.

Зайцев В.А. Безотходные и малоотходные процессы сегодня и завтра. – М.: Знание, 1987.

Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Спра вочник / Под ред. С. Калверта и Г.М. Инглунда. – М.: Металлургия, 1988. – Т. 1–2. – 760 с.

За экологическое возрождение России: Тез. докл. к междуна родному симпозиуму / Протасов В.Ф., Стрижко Л.С. – М.: МИСиС, 1993. – 115 с.

Ивлев М.А. Биогеохимия. – М.: Высш. шк., 1986.

Израиль Ю.А. Экология и контроль природной среды. 2-е изд.

– М.: Гидрометеоиздат, 1984. – 560 с.

Камшилов М. М. Эволюция биосферы. – М.: Наука, 1979. –256 с.

Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники.– М.: Химия, 1984. – 592 с.

Киевский М.И., Евстратов В.Н., Ратманов А.Г. Безотходные технологические схемы химических производств. – Киев: Техника, 1987. –121 с.

Коммонер Б. Замыкающийся круг. – Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

– 272 с.

Конституция Российской Федерации. –М.: Ось-89, 1996. – 48 с.

Кузнецов И.Е., Троицкая Т.М. Защита воздушного бассейна от загрязнения вредными веществами. – М.: Химия, 1979. – 344 с.

Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод. – Киев: Вищ. школа, 1986. – 352 с.

Лапин В. Л., Мартинсен А. Г., Попов В. М. Основы экологи ческих знаний инженера: Учеб. пособие. – М.: Экология, 1996. – 176 с.

Лозановская И.Н., Орлов Д.С., Садовникова Л.К. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении: Учеб. пособие. – М.:

Высш. шк., 1998. – 287 с.

Лукин В.Д., Курочкина М.И. Очистка вентиляционных выбро сов в химической промышленности. – Л.: Химия, 1980. – 232 с.

Мазур И.И.,.Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии:

Учебник / Под ред. И.И. Мазура. – М.: Высш. шк., 1999. – 447 с.

Макевин С.Г., Вакулин А.А. Охрана природы. – М.: Колос, 1983. – 172 с.

Мейсон Б. Основы геохимии. – М.: Недра, 1971. – 311 с.

Михеев А.В., Галушкин В.М., Гладков Н.А. и др. Охрана природы: Учебник. – М.: Просвещение, 1987. – 252 с.

Наше общее будущее: Доклад Международной комиссии по окружающей среде и развитию (МКОСР). – М.: Прогресс,1989. –372 с.

Небел Б. Наука об окружающей среде: как устроен мир: Пер. с англ. – М.: Мир, 1993. Кн. 1–2.

Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. – М.:

Высш. шк., 1987. – 479 с.

Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды. Учеб. пособие. – М.: Высш. шк. 1987.

Нормы радиационной безопасности (НРБ-96): Гигиенические нормативы. – М.: Информационно-издательский центр Госкомсан эпиднадзора России, 1996. – 127 с.

Одум Ю. Основы экологии. – М.: Мир, 1975. – 740 с.

Окружающая среда: Энциклопедический словарь-справочник:

Пер. с нем. – М: Прогресс, 1993. – 640 с.

ОНД-86. Методика расчета концентраций в атмосферном воз духе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Л.:

Гидрометеоиздат, 1987. – 93 с.

Основы общей экологии / Н.М. Мамедов, И.Т. Суравечина и др. – М. : МГС, 1998. – 272 с.

Очистка природных и сточных вод: Справочник. – М.: Высш.

шк., 1994. – 36 с.

Очистка производственных сточных вод / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов. – М.: Стройиздат, 1985. – 335 с.

Очистка промышленных газов от пыли / В.Н. Ужов, А.Ю. Вальдберг, Б.И. Мягков. – М.: Химия, 1981. – 392 с.

Охрана окружающей природной среды: Постатейный ком ментарий к закону России. – М: Республика, 1993. – 224 с.

Охрана окружающей среды: Учебник / А.М. Владимиров, Ю.И. Ляхтин, Л.Т. Матвеев, В.Г. Орлова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991.

– 423 с.

Охрана природы: Справочник / Под ред. К.П. Митрюшкина. – М.: Агропромиздат, 1987. – 269 с.

Оценка и регулирование качества окружающей среды. Учеб.

пособие / Под ред. А.Ф. Порядина и А.Д. Хованского. – М.: НУМИ.

Минприроды России, 1996. – 350 с.

Петров В.В. Экологическое право России: Учебник. – М.: БЕК, 1995. – 557 с.

Петров К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и при роды: Учеб. пособие для вузов. – СПб.: Химия, 1998. – 352 с.

Пирумов А.И. Обеспыливание воздуха. – М.: Стройиздат, 1981.

– 296 с.

Проблемы экологии России / К.С. Лосев, В.Г. Горшков, К.Я. Кондратьев и др.;

Под ред. В.И. Данилова-Данильяна, В.М. Кот лярова. – М., 1993. – 348 с.

Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в хими ческой промышленности. – Л.: Химия, 1977. – 464 с.

Протасов В.Ф., Дамаскинский В.А. Экономика горнорудной промышленности: Справочное пособие. – М.: Недра, 1990. – 432 с.

Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Словарь экологических терми нов и понятий. – М.: Финансы и статистика, 1997. – 160 с.

Протасов В.Ф., Молчанов А.В. Экология, здоровье и природо пользование в России. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 528 с.

Прохоров Б.Б. Прикладная антропоэкология: Учебник. – М:

Изд-во МНЭПУ, 1998. – 312 с.

Путилов А.В., Копреев А.А., Петрухин И.В. Охрана окру жающей среды. – М.: Химия, 1991. – 224 с.

Пылеулавливание в металлургии: Справочник / Под ред.

А.А. Гурвица. – М.: Металлургия, 1984. – 336 с.

Радкевич В.А. Экология: Учебник. – М.: Высш. шк., 1997. – 159 с.

Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1976. – 656 с.

Рахилин В. К. Общество и живая природа. – М.: Наука, 1989. – 215 с.

Рациональное использование водных ресурсов / С.В. Яков лев, И.В. Прозоров. Е.Н. Иванов, И.Г. Губий. – М.: Высш. шк., 1991. – 400 с.

Рациональное использование природных ресурсов в горно промышленном комплексе / С.И. Подвишенский, В.И. Налов, О.П. Кравчино. – М.: Недра, 1988. – 228 с.

Реймерс Н.Ф. Охрана природы и окружающей среды: Словарь справочник. – М.: Просвещение, 1990. – 319 с.

Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. – М.:

Мысль, 1990. – 637 с.

Реймерс Н.Ф. Начала экологических знаний: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МНЭПУ, 1993. – 261 с.

Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. – М.: Химия, 1989. – 512 с.

Роев Г.А., Юфин В.В. Очистка сточных вод и вторичное ис пользование нефтепродуктов. – М.: Недра, 1987. – 224 с.

СанПиН 2.1.4.559-96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения.

Контроль качества. – М.: Госкомсанэпиднадзор России, 1996. – 111 с.

Соколов М.С., Монастырский О.А., Пикушова Э.А. Эколо гизация защиты растений. – Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1994. – 462 с.

Сукачев В.Н. Основные понятия биогеоценологии: Основы лесной биогеоценологии. – М.: Наука, 1964. – 574 с.

Сытник К.М., Брайон А.В., Гордецкий А.В. Биосфера. Эколо гия. Охрана природы: Справочное пособие. – Киев: Наукова думка, 1987. – 534 с.

Тищенко Н.Ф. Охрана атмосферного воздуха: Справочник. – М.: Химия, 1991. – 368 с.

Уголовный кодекс РФ. –М.: Проспект, 1997. –176 с.

Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. – М.: Изд-во МГУ, 1980. – 264 с.

Хачатуров Т.О. Экономика природопользования. – М.: Наука, 1987. – 256 с.

Хесле В. Философия и экология. – М.: Ками, 1994. – 192 с.

Хоникевич А.А. Очистка радиоактивно-загрязненных сточных вод. – М.: Атомиздат, 1974. – 312 с.

Штокман Е.А. Очистка воздуха. – М.: Изд-во АСВ, 1999. –319 с.

Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии:

Учеб. пособие. – М.: Просвещение, 1994. – 239 с.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.