Экологическая безопасность на промышленном предприятии. Учебно-практическое пособие

Экологическая безопасность на промышленном предприятии

Учебно-практическое пособие

Составитель Надежда Лаврова

Фотография на обложке https://ru.freepik.com/premium-photo/aerial-image-of-sugar-and-ethanol-plant_17921014.htm#page=4&query=%D0%B7%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D0%B4&position=41&from_view=keyword&track=ais&uuid=88e39a29-8dca-4c3e-90bd-c52048e35931

ISBN 978-5-0062-6674-2

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Глава 1. Природопользование и охрана окружающей среды

Тема 1.1 Комплексное и ресурсосберегающее природопользование

1.1.1 Классификация природных ресурсов

Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые используются человеком для поддержания своего существования.

Это солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и все остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать, ни как живое существо, ни как производитель.

Природные ресурсы используются человеком в качестве:

– непосредственных предметов потребления (питьевая вода, кислород воздуха, съедобные растения, рыба и пр.);

– средств труда для осуществления общественного производства (земля, водные пути и пр.);

– предметов труда для производства изделий (древесина, минералы и др.);

– источников энергии (гидроэнергия, горючие ископаемые, энергия ветра и др.);

– средств для отдыха и оздоровления.

Природные ресурсы классифицируются по следующим признакам:

– по их использованию – на производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные (рекреационные), эстетические, научные и пр.;

– по принадлежности к тем или иным компонентам природы – на земельные, водные, минеральные, животный и растительный мир и др.;

– по заменимости – на заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания, пресная вода для питья);

– по исчерпаемости – на исчерпаемые и неисчерпаемые.

Исчерпаемые ресурсы подразделяются на возобновляемые, относительно возобновляемые и не возобновляемые.

Возобновляемые ресурсы – это ресурсы, способные к самовоспроизводству. К ним относятся растительный и животный мир, мир микроорганизмов, некоторые минеральные ресурсы, при этом возобновляемость ресурсов зависит от темпов их расхода.

К относительно возобновляемым ресурсам относятся почва и древесина ценных пород деревьев. Относительно возобновляемые ресурсы способны к самовоспроизводству, но в темпах, отстающих от темпов их эксплуатации. Так, процесс образования черноземного слоя почвы толщиной в 1 см длится столетия, а разрушение происходит гораздо быстрее

Невозобновляемые ресурсы – это образовавшиеся в недрах земли в течение многих лет рудные и нерудные полезные ископаемые, т.е. богатства недр. Использование таких ресурсов неизбежно ведет к их исчерпанию.

Неисчерпаемые ресурсы – это преимущественно внешние по отношению к земле процессы и явления, например, солнечная энергия и ее производные (энергия движущегося воздуха, падающей воды, морских волн и течений). К неисчерпаемым ресурсам относятся космические, климатические, водные ресурсы, Поступления солнечной энергии на землю зависит от состояния атмосферы, степени ее загрязненности. Климатические ресурсы включают атмосферный воздух, энергию ветра, атмосферные осадки. Вода и атмосферный воздух в количественном отношении относятся к неисчерпаемым ресурсам, поскольку масса газов, входящих в постоянный состав атмосферы, как и вода, практически неизменна. Но для культурно-бытовых, хозяйственных и промышленных нужд требуется вода определенного качества, преимущественно пресная и свободная от примесей. Для обеспечения физиологических функций живых организмов необходим чистый воздух, без вредных примесей. Будучи неисчерпаемыми в количественном отношении, воздух и вода исчерпаемы локально и качественно, причем сделать их неисчерпаемыми – в силах человека.

Ресурсный цикл – это совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества (или группы веществ), происходящих на всех этапах использования его человеком (включая его появление, подготовку к эксплуатации, извлечение из природной среды переработку и возвращение в природу.).

В природе все вещества находятся в замкнутых биогеохимических циклах. Ресурсный цикл, называемый антропогенным круговоротом, фактически не замкнут, ибо на каждом его этапе неизбежны потери.

1.1.2 Понятие ресурсного природопользования

Ресурсное природопользование – использование элементов природной среды, которые используются при данном уровне развития производительных сил для удовлетворения разнообразных потребностей общества и общественного производства.

Природные ресурсы, являясь главным объектом природопользования, подвергаются эксплуатации и последующей переработке. Главные виды природных ресурсов – солнечная энергия, внутриземное тепло, водные, земельные и минеральные ресурсы, растительный мир, животный мир, вода. Природные ресурсы используются человеком в разном качестве: как предметы потребления, как средства труда, как предметы труда, как источники энергии.

Количество, качество и местоположение природных ресурсов определяет существование людей, их территориальное расселение и размещение производственных сил. В связи с этим жизненно важным для человечества является вопрос о запасах природных ресурсов точной оценки которых в настоящее время не существует. Связано это с постоянной разведкой и открытием месторождений полезных ископаемых, совершенствованием технологии добычи и переработки природных ресурсов, вовлечением в производство ранее не использовавшихся природных ресурсов.

Ресурсообеспеченностъ – соотношение между объемом природных ресурсов и размерами их использования.

При рациональном природопользовании осуществляется максимально полное удовлетворение потребностей в материальных благах при сохранении экологического баланса и возможностей восстановления природно-ресурсного потенциала. Поиск такого оптимума хозяйственной деятельности для конкретной территории или объекта является важной прикладной задачей науки природопользования. Важное значение имеет разработка новых технологических процессов, ведущих к резкому сокращению, а затем и устранению потерь при добыче (заготовке), переработке и использовании природных ресурсов. Наряду с лучшим использованием естественных ресурсов и расширением ресурсно-сырьевой базы высокую актуальность имеет задача охраны природы от загрязнения, связанного в значительной мере с недостатками в организации и технологии эксплуатации ресурсов. Это обусловливает необходимость строгого соблюдения эколого-экономического подхода к эксплуатации природных ресурсов.

На современном этапе эволюции экологии происходит становление научной базы природопользования. Осознание того факта, что многих экологических последствий можно было бы избежать, сочетая экологическиеи экономические интересы, привело к принципиально новой концепции: охранять природу – это значит правильно ею пользоваться.

Экологически корректные методы использования сырья и источников энергии – единственная возможность сохранения оптимальных условий среды обитания.

Таким образом, в настоящее время в словосочетание «охрана природы» вкладывается более широкий смысл. Во-первых, этокомплексная научная дисциплина, разрабатывающая принципы и методы сохранения ивосстановления природных ресурсов, включающая охрану земель, вод, атмосферы, растительного и животного мира.

Во-вторых, это система мер, предупреждающая влияниерезультатов деятельности человека на природную среду и на самого человека. При этом, под окружающей средой понимается совокупность биологической и социальной сред, которые совместно оказывают влияние на людей и на их деятельность.

Только на основе рационализации производственных процессов и экономики корректного использования природных ресурсов можно обеспечить неисчерпаемость ресурсов и сохранить возможность экономики безопасного развития будущих поколений.

Природопользование бывает рациональное и нерациональное.

Нерациональное природопользование – система деятельности, не обеспечивающая сохранение природно-ресурсного потенциала, например, деятельность некоторых нарушителей экологического законодательства, хищнически потребляющих природные ресурсы (вырубка лесов, несанкционированный отлов рыбы, уничтожение представителей флоры и фауны).

Рациональное природопользование – система деятельности, призванная обеспечивать экономную эксплуатацию природных ресурсов и условий, наиболее эффективный режим ихвоспроизводства с учетом перспективных интересов развивающегося хозяйства и сохранения здоровья людей.

Рациональное природопользование – высокоэффективное хозяйствование, не приводящее к резким изменениям природно-ресурсного потенциала, к которым социально-экономически не готово человечество, и не ведущее к глобальным переменам в окружающей человека природной среде, наносящим урон его здоровью и угрожающим жизни.

Рациональное природопользование преследует двоякую цель:

– обеспечить такое состояние окружающей среды, при котором она смогла бы удовлетворять, наряду с материальными потребностями, запросы эстетики и отдыха;

– обеспечить возможность непрерывного получения урожая полезных растений, производства животных и различных материалов путем установления сбалансированного цикла использования и возобновления.

1.1.3 Проблемы использования и воспроизводства природных ресурсов

Проблемы использования водных ресурсов

Водные ресурсы – это все пригодные для хозяйственного использования запасы поверхностных вод, включая почвенную иатмосферную влагу. К водным ресурсам относят поверхностные и подземные реки, озера, моря, океаны, ледники, почвенная влага, пары атмосферы. Основной проблемой внастоящее время является загрязнение пресных вод различными загрязнителями: пестицидами, ядохимикатами, нефтью и нефтепродуктами, поверхностно-активными веществами.

Основными направлениями рационального использования водных ресурсовявляется: вторичное использование, применение новых технологий очистки, организационные мероприятия.

Проблемы использования полезных ископаемых

Полезные ископаемые – это природные образования, расположенные в земной коре и на поверхности земли. Они могут быть неорганического и органического происхождения. Полезные ископаемые используются в сфере материального производства.

По физическому состоянию полезные ископаемые делятся на:

– твердые (угли ископаемые, руды, нерудные полезные ископаемые);

– жидкие (нефть, минеральные воды);

– газообразные (газы природные горючие и инертные газы).

Все полезные ископаемые делятся на:

– топливно-энергетические ресурсы, являющиеся источником энергии для технологических процессов, электроэнергии и тепла для жилых и заводских помещений (нефть, природный газ, ископаемый уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды);

– рудные минеральные ресурсы, являющиеся сырьевой основой для черной и цветной металлургии (железная и марганцевые руды, хромиты, бокситы, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов);

– горно-химическое сырье (фосфориты, апатиты, поваренная, калийная, магнезиальная соли, сера и ее соединения, барит, борные руды, бром и йодсодержащие растворы);

– природные строительные материалы, являющиеся источником сырья в строительстве и строительной промышленности, и большая группа нерудных полезных ископаемых, а также поделочные, технические и драгоценные камни (мрамор, гранит, яшма, агат, горный хрусталь, корунд, алмаз), использующиеся в ювелирной промышленности;

– гидроминеральные ресурсы (подземные пресные и минерализованные воды), используемые в медицинских и технических целях;

– пищевые минеральные ресурсы, к которым относится, например, поваренная соль.

Проблемы использования полезных ископаемых заключаются в следующем:

– сохраняются на высоком уровне потери в недрах при подземной добыче угля, хромовой руды, калийных солей;

– разведанных запасов нефти хватит на 35 лет, подготовка к освоению новых районов практически прекращена;

– горно-промышленный комплекс превратился в один из самых крупных источников загрязнения окружающей среды;

– крупнейшие месторождения добычи нефти, угля, газа находятся в труднодоступных районах Сибири и Крайнего Севера, и без огромных капиталовложений не могут быть использованы;

– золота, добываемого на рассыпных месторождениях, хватит на 3—5 лет;

– неудовлетворительно используется при добыче нефтяной газ, которого в России сожжено в факелах многие миллиарды кубических метров.

Проблемы использования растительных и животных ресурсов

Растения на планете выполняют следующие функции:

– вырабатывают кислород и отрицательные ионы;

– поглощают углекислый газ и вредные для организмов вещества;

– служат источником пищи для других организмов;

– служат источником минеральных и органических веществ для животных;

– участвуют в формировании климата планеты;

– участвуют в формировании почвы, разрыхляют и укрепляют почву;

– участвуют в формировании ландшафта наземных, подземных и донных поверхностей;

– являются составными частями пищевой цепи, по которой переносятся различные вещества от одних организмов к другим.

Лесные ресурсы – один из важнейших видов растительных ресурсов, включающий имеющиеся на территории страны запасы леса и недревесные ценности (кормовые, охотничье-промысловые ресурсы, плоды и ягоды дикорастущих растений).

Лесопользование – важная составная часть природопользования, которая состоит из заготовки древесины, прижизненного использования леса для получения технического и лекарственного сырья, пищевых продуктов, пушнины, дичи, а также использования в защитных, водоохранных, рекреационных и других специальных целях.

Рациональное использование растительного мира в России предполагает эффективное использование земель лесного фонда России и повышение их продуктивности, а также использование многофункциональных свойств лесных биогеоценозов в интересах народного хозяйства страны.

Комплексное освоение лесных ресурсов предполагает рациональное и максимальное использование главного продукта леса – деревьев, не только стволовой древесины хвойных и лиственных пород, но также переработку отходов лесосечного производства и деревообработки, пней, коры, древесной зелени.

Животные на планете выполняют следующие функции:

– участвуют в формировании почвы;

– участвуют в формировании ландшафта наземных, подземных и донных поверхностей;

– служат источником минеральных и органическихвеществ;

– служат источником пищи для других организмов;

– являются составными частями пищевой цепи, по которой переносятся различные вещества от одних организмов к другим.

Рациональное использование животного мира сводится к следующему:

– осуществление организованного учета численности животных, определение их оптимальной плотности, управление динамикой численности;

– восстановление численности животных путем запрета охоты, борьбы с браконьерством, комплексом биотехнических мероприятий;

– разведение многих видов птиц и одомашнивание диких животных.

1.1.4 Цели и задачи рационального природопользования

В современный этап развития общества рождается новое понятие – экологическая безопасность, под которым понимается состояние защищенности жизненно важных экологических интересов человека и, прежде всего, его прав на благоприятную окружающую среду.

Рациональное природопользование – это основное направление, по которому должно развиваться общество в отношении использования природных ресурсов для удовлетворения потребностей общества, сохранения природы и обеспечения устойчивого развития.

Основные цели рационального природопользования:

1. Одной из главных целей природопользования является сохранение разнообразия живых организмов и экосистем. Это достигается путем создания заповедников, национальных парков и других охраняемых территорий, а также проведением мероприятий по охране и восстановлению уникальных видов и экосистем.

2. Рациональное использование природных ресурсов, таких как леса, водные ресурсы, минеральные ресурсы и др. Это достигается путем разработки и внедрения эффективных методов добычи, использования и восстановления ресурсов.

3. Защита окружающей среды путем предотвращения и устранения негативного воздействия человека на окружающую среду. Это включает в себя меры по снижению выбросов вредных веществ, очистке сточных вод, утилизации отходов и другие меры по охране окружающей среды.

4. Важной целью природопользования является обеспечение безопасности жизнедеятельности людей и сохранение здоровья населения. Это достигается путем контроля за качеством воздуха, воды и почвы, предотвращения и ликвидации экологических катастроф и аварий.

5. Природопользование направлено на обеспечение устойчивого развития, то есть такого развития, которое учитывает потребности текущего поколения, не причиняя ущерба будущим поколениям. Это достигается путем балансирования экономических, социальных и экологических аспектов развития.

Цели рационального природопользования являются основой для разработки и реализации различных программ и проектов в области охраны природы и устойчивого развития. Они помогают обществу и государству принимать решения, которые способствуют сохранению природы и благополучию людей.

Задачи рационального природопользования

Охрана природы и биоразнообразия. Одной из основных задач природопользования является охрана природы и биоразнообразия. Это включает в себя сохранение и восстановление экосистем, защиту редких и исчезающих видов растений и животных, а также поддержку природных заповедников и национальных парков.

Рациональное использование природных ресурсов. Природопользование также направлено на рациональное использование природных ресурсов. Это означает, что природные ресурсы должны использоваться таким образом, чтобы удовлетворять потребности текущего поколения, не причиняя ущерба будущим поколениям. Это включает в себя эффективное использование воды, лесов, минеральных ресурсов и других природных богатств.

Сохранение и восстановление экосистем. Природопользование также ставит перед собой задачу сохранения и восстановления экосистем. Экосистемы являются сложными сетями взаимодействий между живыми организмами и их окружающей средой. Они обеспечивают жизненную поддержку для многих видов и играют важную роль в поддержании баланса в природе. Природопользование направлено на сохранение и восстановление экосистем, которые были нарушены в результате человеческой деятельности.

Регулирование природопользования. Одной из задач природопользования является регулирование природопользования. Это включает в себя разработку и внедрение законов, норм и правил, которые регулируют использование природных ресурсов и охрану природы. Регулирование природопользования помогает предотвратить неправомерное использование природных ресурсов и защитить природу от негативного воздействия человека.

Образование и информирование. Природопользование также включает в себя задачу образования и информирования. Это означает, что люди должны быть осведомлены о значимости природы, ее уязвимости и необходимости ее охраны. Образование и информирование помогают повысить осознанность и ответственность людей в отношении природы и способствуют формированию устойчивого образа жизни.

Рациональное природопользование предполагает пересмотреть взгляд на природныересурсы как на неисчерпаемый источник, способный к бесконечному самоочищению исамовосстановлению. Для этого необходимо:

1. Создать строгий режим экономии природных ресурсов, добиваясь максимально эффективного их использования (комплексное использование, более полное извлечение полезных ископаемых).

2. Внедрение энерго – и ресурсосберегающих технологий.

З. При функционировании предприятий необходимо совершенствовать систему очистки газовых выбросов и сточных вод, переходя на оборотное водоснабжение.

4. В горнодобывающей промышленности обязательно проводить рекультивацию нарушенных земель – это меры по восстановлению продуктивности нарушенных земель. Для предотвращения исчерпания минеральных природных ресурсов необходимо соблюдать принципы их рационального, экономного использования в любойхозяйственной деятельности:

– создание новых высокоэффективных способов геологической разведки полезных ископаемых (в том числе и космические методы исследования);

– ресурсосберегающие методы добыч;

– комплексное использование минерального сырья;

– сокращение потерь полезных ископаемых на всех этапах освоения и использования запасов недр.

5. Создание новых веществ, замена дефицитных дорогих материалов более доступными материалами (чугун заменяют керамикой, медь – стекловолокном); органический синтез минеральногосырья.

6. Сокращение отходов производства.

7. Использование вторичных ресурсов.

8. Политика ресурсосбережения.

9. Безотходные (малоотходные) технологии. Безотходная (малоотходная) технология направлена на получение продукта практически без отходов или при малом их количестве. Малоотходная технология должна обеспечивать:

– переработку сырья с использованием всех его компонентов;

– создание новых видов продукции с учетом ее повторного использования;

– использование замкнутых циклов.

1.1.5 Интенсивные и ресурсосберегающие технологии

Технология – способ преобразования вещества, энергии, информации в процессе изготовления продукции, обработки и переработки материалов, сборки готовых изделий, контроля качества, управления. Технология – это совокупность методов обработки, изготовления, изменения свойств, формы сырья, материалов или полуфабрикатов, способов обработки почвы, посева сельскохозяйственных культур или их уборки, применяемых в процессе производства для получения готовой продукции.

Технологии по объему использования ресурса и количеству отходов можно разделить на интенсивные и ресурсосберегающие.

Интенсивные технологии основаны на большом объеме используемых ресурсов и больших объемах отходов.

Рациональное природопользование предусматривает переход промышленности и сельского хозяйства к ресурсосберегающим технологиям:

– возможно более полное использование извлекаемых природных ресурсов;

– повторное использование отходов производства и потребления;

– овладение чистыми источниками энергии;

– строгое ограничение выбросов в пределах норм, установка очистительных фильтров и сооружений.

До недавнего времени, а в некоторых отраслях производства еще и сегодня, применяются интенсивные технологии, которые оказываются, истощительными. Рациональное природопользование опирается на малоотходные ресурсосберегающие и экологически сбалансированные технологии.

Малоотходные технологии позволяют решить ряд природоохранных вопросов стратегически, то есть не производить отходы или осуществлять их вторичную переработку.

Безотходные технологии – это цель технологических процессов, где отходы одного производства становятся сырьем для другого. Существуют технологии, построенные по типу процессов, характерных для природы, иногда как прямое их продолжение, такие технологии называются экологическими. Технологии условно делят на химические и механические. В химической технологии изучают процессы коренного изменения состава, свойств и внутреннего строения вещества. В механической технологии рассматривают процессы, в которых изменяется форма, внешний вид и физические свойства материала

Ресурсосберегающие технологии представляют собой совокупность технологических и конструктивных решений, предусматривающих сокращение выбросов без снижения качества и количества основного продукта. Экологически сбалансированные технологии, как правило, не нарушают природных процессов и связей в экосистемах. Одной из главных задач является освоение энергосберегающих и ресурсосберегающих технологий в земледелии – это внедрение данного направления на зерновом поле.