Лекция № 8
Тема: «Основные принципы охраны окружающей среды и рациональное природопользование»
План
Бытовые отходы
Использование и переработка крупнотоннажных промышленных отходов
Обезвреживание и захоронение токсичных отходов
Экологическая пригодность сырья и выпускаемой продукции
Экологический паспорт предприятия
Безотходное производство. Малоотходные технологии
Качество окружающей среды
1. В нашей стране, как и во всем мире, образуется огромное количество твердых отходов (десятки миллиардов тонн). Отвалы, свалки плит, для твердых отходов занимают около 1 млн. га земли. Твердые отходы содержат много ценных веществ, которые зачастую легче добыть из отходов, чем из первичного сырья. Кроме того, при сжигании мусора отходы засоряют атмосферу, поверхностную и подземную воду и, конечно, почву. В соответствии с принятой в нашей стране классификацией (ГОСТ 25916— 83) твердые отходы подразделяются на отходы производства и отходы потребления.
Основными отходами производства являются отходы черных и цветных металлов; отходы добычи и обогащения полезных ископаемых; зола, шлаки и углесодержащие отходы; отходы, содержащие пластмассы и полимеры; отходы, содержащие хлопчатобумажные шерстяные, шелковые синтетические волокна; отходы, содержащие резину; отходы, содержащие асбест; отходы стекла и строительных материалов; отходы, возникающие при переработке древесины; отходы кожи и меха; отходы пищевых производств; отходы сельскохозяйственного производства.
К основным отходам потребления относятся изношенные текстильные материалы; макулатура (отходы бумаги и картона, в том числе тара); бой стекла; изношенные резино - и асбестосодержащие изделия; изношенные изделия из пластмасс (в том числе тара); изношенные изделия из кожи; вышедшие из употребления изделия из древесины; металлические амортизированные изделия (в том числе тара); отходы жилищно-коммунальные (в том числе пищевые) твердые продукты, улавливаемые на очистных сооружениях и установках.
Как видно из приведенного перечня, отходами производства являются остатки сырья, материалов и полуфабрикатов, образовавшиеся в процессе производства продукции, утратившие исходные потребительские свойства, а также вещества, улавливаемые при очистке отходящих технологических газов и сточных вод.
Отходами потребления являются изделия и материалы, утратившие потребительские свойства в результате физического или морального износа. К вторичному сырью относятся вторичные материальные ресурсы, которые могут быть использованы в промышленности.
В зависимости от объема отходы делятся на крупнотоннажные и малотоннажные. Например, ил после использования в аппаратах биологической очистки воды на нефтеперерабатывающем заводе является крупнотоннажным отходом. Отходы могут быть дорогостоящими и дешевыми, в частности отходы после регенерации катализатора являются дорогостоящими, а шлак после металлургической печи — дешевым. По влиянию на окружающую среду различают вредные и безвредные отходы.
Помимо промышленных отходов в жилых массивах образуется много твердых бытовых отходов (ТБО). Так, на одного человека их приходится до 300 кг в год. Проблема ТБО особенно актуальна в больших городах. В состав ТБО входят: бумага и картон — 28,8%; металлы — 5,7%; пищевые отходы — 28,5%; пластмасса — 5,1%; текстиль — 3,1%; стекло — 4,4%; горючие материалы — 1,8%; инертные материалы — 3,4%; отсев (мелкие частицы менее 15 мм) — 19,2%.
Основными поставщиками твердых отходов (кроме ТБО) являются: энергетика (зола и шлаки, образующиеся при сжигании твердого топлива); черная и цветная металлургия (шлаки, формовочная земля, коксовые остатки);угледобывающая промышленность(отвалы);деревообрабатывающая отрасль хозяйства (опилки, стружки); химическая промышленность (химические вещества в широком ассортименте, в том числе фосфогипе и др.).
По физико-химическим свойствам состав твердых отходов весьма разнообразен: от очень активных, токсических (соединения мышьяка, фтора, фосфора, ртути) до инертных (мел, гипс, глинозем) веществ.
Отрицательное влияние твердых отходов на окружающую среду весьма значительно. В населенных пунктах твердые отходы накапливаются на санкционированных (убираемых) свалках, которые состоят на учете санитарно-эпидемиологических служб и закреплёны за конкретными предприятиями, организациями и службами. Гораздо более опасными являются несанкционированные (бесконтрольные) свалки, которые, несмотря на штрафные санкции, тем не менее, повсеместно возникают. Именно поэтому специалисты-экологи должны уделять им особое внимание.
2. Количество накопленных и ежегодно образующихся крупнотоннажных промышленных отходов исчисляется миллиардами тонн. Поэтому проблема их использования и переработки является чрезвычайно важной. Крупнотоннажные промышленные отходы используются в настоящее время для рекультивации нарушенных земель, планировки территорий, отсыпки дорог, дамб, в производстве строительных материалов, в сельском хозяйстве, а также в качестве технологического и бытового топлива. Кроме того, почти для всех видов отходов разрабатываются новые технологии переработки в целях получения того или иного вида продукции.
Применение крупнотоннажных отходов для рекультивацииземель. Ежегодно в нашей стране образуется около З млрд. т вскрышных пород — отходов угледобывающей промышленности и добычи руд для черной и цветной металлургии. В настоящее время использование этих отходов незначительно — около 10% от их объема. Однако в дальнейшем этот показатель будет значительно увеличиваться, так как использование вскрытых пород очень выгодно: эксплуатационные затраты на получение 1 м3 щебня из отходов 2—2,5 раза ниже, чем на добычу его из карьеров. Рекультивация нарушенных земель является обязанностью горнодобывающих предприятий и закреплена за ними законодательно.
Применение отходов в производстве строительныхматериалов. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, это единственная отрасль, которая уже сейчас способна использовать целый ряд многотоннажных отходов и побочных продуктов других отраслей (химической, производства минеральных удобрений, черной и цветной металлургии, гальванического производства и др.). Многие виды промышленных отходов по своим свойствам и химическому составу близки к природному сырью, используемому в данной отрасли, и могут служить его полноценной и недорогой заменой. Примером может служить использование отходов энергетики — золы и шлаков ТЭЦ. Зола и шлаки ТЭЦ представляют собой источник сырьевых ресурсов для производства строительных материалов. Они содержат 53% SiO2, Al2O3 24%, Fe2O3 10%, и FеО, 2% СаО, 1% МgО, 4% оксидов щелочных металлов и 6 % несгоревшего топлива.
Зола представляет собой тонкодисперсный материал, который без предварительного помола можно использовать в качестве до- банки к цементу, газобетону, керамзитобетону, силикатному кирпичу, а также при производстве глиняного кирпича. Кусковой шлак используется в качестве заполнителя бетона в дорожном строительстве. Золашлаковые смеси могут применяться и как вяжущие вещества.
При использовании отходов энергетики для производства строительных материалов возникает ряд технических, экономических и организационных проблем. В первую очередь целесообразно применять отходы углеобогащения, золу и шлаки ТЭЦ, доменные шлаки черной металлургии, бой керамического кирпича. Отходы угледобывающей, лесной и деревообрабатывающей промышленности, а также сельского хозяйства применяются в качестве топлива в промышленности и в быту. Например, представляют интерес горячие отходы деревообрабатывающей промышленности, а также биогаз, получаемый при захоронении мусора.
Применение отходов в сельском хозяйстве. Некоторыекрупнотоннажные отходы (пиритные огарки, отходы производства калийных удобрений) используются в сельском хозяйстве. Например, фосфогипc (отход производства фосфорной кислоты из фосфатного сырья) применяется для мелиорации солонцовых почв, а также как удобрение, содержащее многие ценные элементы (Са, S, Р, Fе, А1, Мg, органические вещества); пиритный огарок (отход процесса обжига колчедана) используется в качестве медьсодержащего удобрения; глинистые шламы и пыль, образующиеся при производстве хлорида калия, применяются как удобрение, содержащее калий и различные микроэлементы.
Использование отходов в сельском хозяйстве имеет свои сложности, поскольку наряду с полезными элементами они содержат и вредные примеси. Так, в фосфогипc переходит некоторое количество фтора из исходного апатита. В пиритных огарках в зависимости от состава исходного сырья могут присутствовать тяжелые металлы, мышьяк, селен.
3. Обезвреживание и захоронение токсичных промышленных отходов является экологической необходимостью. Это сложное дело, требующее больших капитальных и эксплуатационных затрат. В развитых странах количество токсичных отходов на одного человека в год составляет 70 кг, а стоимость обезвреживания одной тонны — 500 долл. США. Обезвреживание и захоронение производятся на полигонах, которые предусматриваются при разработке планов и проектов территорий, расположенных вблизи крупных городов.
Строительство полигонов должно производиться на основе долевого участия предприятий и организаций, где имеются отходы. Размеры долевого участия определяются пропорционально затратам на уничтожение и захоронение отходов.
Заказчиком полигона является предприятие, отходы которого требуют наибольших затрат на обезвреживание и захоронение. Построенные полигоны передаются для эксплуатации соответствующим коммунальным хозяйствам. К сожалению, проценты использования отходов, особенно их полного обезвреживания, в настоящее время крайне низки. Строительство и эксплуатация полигонов осуществляются в соответствии с «Санитарными правилами проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения не утилизируемых отходов» и санитарными нормами и правилами (СНиП 1.02.28—85) «Основные положения по составу проекта полигона по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов». Полигоны для обезвреживания и захоронения токсичных промышленных отходов являются природоохранными сооружениями. Они предназначены для регулярного централизованного сбора, удаления, обезвреживания и захоронения неиспользуемых токсичных отходов и некондиционных продуктов (веществ) промышленных предприятий и научно-исследовательских организаций и учреждений, расположенных в одной или нескольких промышленных зонах.
В состав полигона должны входить три основные группы объектов. 1. Завод (или ряд установок) по обезвреживанию токсичных промышленных отходов, предназначенных для сжигания или физико-химической переработки отходов с целью их полного обезвреживания или снижения токсичности (класса опасности), перевода в нерастворимые формы, обезвоживания и сокращения объема отходов, подлежащих захоронению.
2. Участок для захоронения отходов, представляющий собой специально выбранную и подготовленную территорию, на которой располагаются оборудованные котлованы, где складируются группы токсичных твердых отходов.
3. Гараж специализированного парка автомашин, предназначенных для транспортировки токсичных отходов.
Полигон должен размещаться в обособленных, свободных от застройки, хорошо проветриваемых местах таким образом, чтобы можно было легко осуществить мероприятия, исключающие загрязнение окружающей среды населенных пунктов, зон массового отдыха людей и источников питьевого водоснабжения (открытых водоемов, водохранилищ и подземных вод).
При создании полигона особое внимание уделяется проектированию дождевой и хозяйственно-бытовой канализации, а также дренажа. Общая система канализации полигона должна быть бессточной. На полигон не принимаются вещества, которые можно обезвредить средствами предприятия, радиоактивные отходы (для них существуют специальные хранилища) и нефтепродукты, которые можно регенерировать.
Способ обезвреживания и захоронения отходов зависит от агрегатного состояния, водорастворимости и класса опасности веществ и их соединений. Класс опасности отходов, подлежащих захоронению, определяется в соответствии с методическими рекомендациями, разработанными Минздравом России. Существует четыре класса опасности веществ и их соединений: 1-й класс — чрезвычайно опасные, 2-й — высокоопасные, 3-й — умеренно опасные, 4-й — малоопасные.
К 1-му классу относятся такие вещества, как сулема, ртуть, бенз-а-пирен, хром, оксид мышьяка, цианистый калий, треххлористая сурьма; ко 2-му — хлористая медь, азотнокислый свинец, трехокись сурьмы и др. Оксид свинца, никель, сульфат меди, четыреххлористый углерод составляют 3-й класс; сульфат марганца, фосфаты, хлориды — 4-й класс.
На все отходы, ввозимые на полигон, должны быть представлены паспорт с указанием состава отходов и краткое описание требований безопасности при обращении с ними на полигоне (захоронении или сжигании). На полигоне отходы взвешивают и отбирают пробы для определения их состава. На контрольном талоне паспорта ставится штамп «Отходы приняты». Контрольный талон возвращается на предприятие, а паспорт остается на полигоне как документ для финансовых расчетов и статистический материал для определения количества и состава принятых отходов.
Схема работы полигона должна предусматривать следующие основные мероприятия, позволяющие регулярно и организованно, с соблюдением мер безопасности удалять неутилизируемые токсичные отходы, обезвреживать их и надежно захоранивать, обеспечивая защиту окружающей среды: организацию сбора неутилизируемых токсичных отходов на предприятиях-поставщиках; организацию транспортировки токсичных отходов на полигон; организацию приема токсичных отходов на полигоне, их обезвреживание и захоронение. В настоящее время наиболее распространенными методами обезвреживания токсичных отходов являются: для отходов органического происхождения — сжигание при Высоких температурах (при снижении температуры процесса возможно выделение суперэкотоксикантов); для неорганических отходов — физико-химическая обработка в несколько стадий, которая способствует образованию безвредных, в большинстве случаев нейтральных и нерастворимых в воде соединений.
4. Требования к сырью и продукции предприятия определены Законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (№ 1034-1 от 19.04.91). Санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы представляют собой нормативные акты, устанавливающие критерии безопасности и безвредности для человека характеристик среды его обитания и требования к обеспечению благоприятных условий его жизнедеятельности.
Санитарные правила обязательны для соблюдения всеми государственными органами и общественными предприятиями, организациями и учреждениями, должностными лицами и гражданами.
В соответствии с законом предприятия обязаны: обеспечивать соблюдение действующего санитарного законодательства РФ и установленных санитарных правил, осуществлять контроль за выполнением санитарных правил; разрабатывать и проводить гигиенические противоэпидемические мероприятия, направленные на предупреждение и ликвидацию загрязнения окружающей среды, оздоровление условий труда, быта и отдыха населения, а также на предупреждение возникновения и распространения заболеваний; своевременно информировать органы и учреждения Государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ об аварийных ситуациях, остановках производства, нарушениях технологических процессов, создающих угрозу санитарно-эпидемиологическому благополучию населения; выполнять заключения, постановления, распоряжения и предписания должностных лиц органов и учреждений Государственной санитарно-эпидемиологической службы РФ, в том числе их требования о приостановлении или прекращении финансирования деятельности организаций и предприятий, допускающих нарушения санитарного законодательства РФ; применять меры материального стимулирования, направленные на повышение заинтересованности трудовых коллективов и отдельных работников в соблюдении требований санитарного законодательства РФ и санитарных правил; создавать условия для поддержания уровня здоровья своих работников и населения, для предупреждения заболеваний и формирования здорового образа жизни людей.
Кроме того, предприятия должны выполнять следующие требования: сырье и материалы, а также продукция, производство, транспортировка, хранение и применение которых, требуют непосредственно участия человека и могут оказать неблагоприятное влияние на его здоровье, по своим показателям и свойствам должны отвечать действующим санитарным правилам; новые технологии, материалы, вещества и изделия, предназначенные для использования в хозяйстве и быту, должны допускаться к постановке на производство, внедрению и применению только на основании заключений органов или учреждений Государственной санитарно-эпидемиологической службы об их соответствии санитарным правилам; предприятия и организации, а также граждане, ответственные за выпуск продукции, не соответствующей действующим санитарным правилам, ГОСТам и техническим условиям (ТУ), обязаны приостановить ее производство и реализацию по постановлению главного государст
5. Экологический паспорт необходим для оценки количества и качества вредных выбросов предприятия, определения путей их снижения, а также для отчетности. Это касается вредных выбросов в атмосферу, сбросов неочищенных и очищенных сточных вод в водоемы и ТБО.
Обязательным этапом экологической паспортизации объектов является инвентаризация (составление списка) загрязнителей всех видов. Эта экологическая информация позволит решить задачи снижения расхода материалов, энергии и трудовых затрат и повышения качества продукции, а также снизить вредное воздействие производства на окружающую среду.
Экологический паспорт включает в себя общие сведения о предприятии, используемом сырье, описание технических схем выработки основных видов продукции, схемы очистки отходящих газов и сточных вод, их характеристики после очистки, данные о ТБО, а также сведения о новых, малоотходных технологиях. Кроме того, паспорт содержит перечень планируемых мероприятий, направленных на снижение нагрузки на окружающую среду с указанием сроков их выполнения, объемов затрат, удельных и общих объемов выбросов вредных веществ до и после осуществления каждого мероприятия.
Основными параметрами, характеризующими состояние окружающей среды и ограничивающими ее загрязнение отходами производства, являются предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, поверхностных водах окрестных водоемов и почвах. Почвы и грунты окрестной зоны паспортизуемого объекта также подлежат контролю на наличие вредных веществ, находящихся в выбросах и стоках, которые попадают туда (а через них в растения и животных) из атмосферы с осадками, а также из водоемов, куда поступают после очистки сточные воды.
Контроль содержания вредных веществ в выбросах в атмосферу, стоках в поверхностные водоемы, попадающих на почву и грунты в виде осадка, а также в твердых отходах производственной и бытовой деятельности осуществляют службы экологического контроля. При заполнении и оформлении экологического паспорта учитываются фоновые характеристики окружающей среды и климатические факторы. С помощью расчетов все эти факторы сопоставляются для оценки суммарного воздействия на окружающую среду.
Экологический паспорт объекта или предприятия — это нормативно-технический документ, включающий в себя все данные о потребляемых и используемых на предприятии ресурсах (природных — первичных, переработанных — вторичных и др.), а также определяющий прямое влияние и воздействие вредных веществ на окружающую природную среду.
В соответствии с действующим законодательством в области охраны окружающей среды контроль за предприятиями осуществляется государственными органами охраны природы по вопросам использования природных ресурсов, воздействия на окружающую среду, планирования и проведения природоохранных мероприятий. Основным органом охраны природы является служба экологической экспертизы.
После разработки экологический паспорт подлежит согласованию с Госсанэпиднадзором и территориальными органами охраны природы, утверждается директором предприятия и регистрируется в территориальном органе охраны природы. Руководитель, утвердивший паспорт, несет персональную ответственность за правильность его составления и достоверность содержащихся в нем данных.
Экологический паспорт предприятия является не только исполнительным документом экологического контроля, но и служит основой для паспортизации территорий, регионов и страны в целом. для этого один его экземпляр хранится на предприятии, второй — в территориальном или региональном органе охраны природы, а третий — направляется в научный центр «Экология» для формирования экологического банка данных. Основой для разработки экологического паспорта являются: согласованные и утвержденные основные показатели производственной и хозяйственной деятельности, связанной с потреблением ресурсов и воздействием на окружающую среду; разрешение на природопользование (отвод земель, недр, водопользование и др.); паспорта всех очистных сооружений и установок по сбору и утилизации отходов; данные статистической отчетности по природо- и ресурсоиспользованию.
Экологический паспорт включает в себя также расчеты норм: предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферный воздух; предельно допустимых стоков, очищенных или неочищенных, сбрасываемых в поверхностные водоемы или в централизованную канализацию, или на территорию; предельно допустимых вредных воздействий излучений и физико-механических полей (тепловых, шумовых, электромагнитных, радионуклеидов и т.д.).
В экологический паспорт вносятся также данные инвентаризации источников воздействий и загрязнений окружающей среды. Наиболее сложными и трудоемкими являются операции инвентаризации вредных воздействий, выбросов и стоков, а также расчет нормы ПДВ. По экологическому паспорту делаются выводы о деятельности предприятия. Затем принимаются следующие решения: разрешающие дальнейшую деятельность (экологически безопасный объект); разрешающие деятельность частично или при условии проведения неотложных мероприятий, а также долгосрочных мероприятий (экологически опасный объект); запрещающие деятельность (крайняя экологическая опасность).
Анализ природно-климатических факторов проводится в целях определения возможности повышения или понижения концентрации вредных веществ для данной территории. для этого используется база данных многолетних климатических наблюдений и характеристик исследуемой территории. Размеры загрязнения территории (зоны влияния) зависят от характера анализируемых выбросов, стоков и воздействий.
Экологический паспорт организации, предприятия или отдельного объекта включает в себя следующие разделы: титульный лист; общие сведения о предприятии и его реквизиты; краткую природно - климатическую характеристику района расположения предприятия; краткое описание технологии производства и сведения о продукции, балансовую схему материальных потоков; сведения об использовании земельных ресурсов; характеристику сырья, используемых материальных и энергетических ресурсов; характеристику выбросов в атмосферу; характеристику водопотребления и водоотведения; характеристику отходов; сведения о рекультивации наружных земель; сведения о транспорте предприятия; сведения об эколого-экономической деятельности предприятия.
Кроме общего экологического паспорта на предприятии должен разрабатываться также паспорт отходов, в который включаются данные об их токсичности, опасности и путях снижения вредного воздействия на окружающую среду.
6. Народная мудрость гласит: «Чисто не там, где убирают, а там, где не сорят». Если «уборка» — это очистка предприятия от вредных выбросов, то «не сорить» позволяют разработка и внедрение малоотходных (безотходных) технологий. По определению, принятому Европейской экономической комиссией по малоотходной технологии, «безотходная технология — это такой способ осуществления производства продукции, при котором сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производственное потребление — вторичные ресурсы используются наиболее рационально и комплексно таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования». Малоотходным является такое производство, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, при этом часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляются на переработку или захоронение. «Чистое» производство характеризуется процессами, предотвращающими загрязнение окружающей среды: рациональным использованием сырья и энергии, исключением применения токсичных сырьевых материалов, уменьшением количества всех выбросов и отходов, образующихся в процессе производства, а также степени их токсичности.
С точки зрения продукции «чистое» производство означает уменьшение его воздействия на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта (от добычи сырья до утилизации (или обезвреживания) отходов после использования). «Чистое» производство обеспечивается путем улучшения технологии, применения новых эффективных процессов, а также путем изменения управления производством и утилизации побочных продуктов. Решению проблемы создания Малоотходных производств способствует природоохранное законодательство Российской Федерации, а также применение экономических рычагов (стимулирование экологических мероприятий, налоговые льготы, льготное кредитование экологически чистого производства, специальное налогообложение экологически вредной продукции).
Принципы разработки малоотходных технологий
а) Цикличность или многоразовость использования сырья. Реализация цикличности — это попытка человека подражать природе, в которой основным фактором является кругооборот веществ.
б) Максимальное потребление большинства компонентов сырья и потенциала энергетических ресурсов. К сожалению, использовать сырье и энергию целиком невозможно, поэтому не существует полностью безотходная технология, однако необходимо стремиться к ее возможно большей экологизации. Критерием полноты использования ресурсов является коэффициент безотходности Кб, который, например, для химической и нефтехимической промышленности определяется по формуле
где - f эмпирический коэффициент пропорциональности; Км — коэффициент использования материальных ресурсов; Кэ — коэффициент полноты использования энергетических ресурсов; Ка— коэффициент соответствия энергетическим требованиям.
Естественно, что Кб не может быть меньше нуля и больше единицы. Если Км> 0,8, то предприятие считается малоотходным, а если Км, = 0,9...0,98 — безотходным.
в) Соблюдение предприятием требований по предельно допустимой экологической нагрузке (ПДЭН) и ПДК вредных веществ, т. е. поддержание такого состояния окружающей среды, при котором антропогенное воздействие не вызывает ее отрицательных изменений. Направления создания малоотходных производств подразделяются на технические и организационные.
Основные технические направления разработки и внедрения малоотходных технологий:
1. Разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов, реализация которых позволяет существенно уменьшить образование отходов.
2. Применение малоэнергоемких процессов (например, методов порошковой металлургии). 3. Использование высокоэффективных методов тепло- и массообмена (например, кипящего слоя в установках каталитического крекинга при переработке нефти).
4. Замена прямоточных потоков материалов и теплоносителей противоточными. 5. Внедрение технологии с использованием кислорода, водорода, озона и электроэнергии. (Примером эффективного применения кислорода в кипящем слое может служить кислородно-взвешенная плавка цветных металлов с утилизацией тепла).
6. Использование эффекта сверхпроводимости, а также технологий с применением сверхвысоких давлений и температур.
7. Использование механических методов вместо химических процессов с применением кислот и щелочей.
8. Разработка высоких технологий, в частности плазменных и лазерных. 9. Внедрение современных мембранных, ионнообменных, экстракционных методов выделения ценных (и токсичных) веществ.
10. Применение при разработке эффективных геотехнологических методов (например, подземное выщелачивание).
11. Внедрение безводных методов обогащения и переработки сырья. 12. Замена плавки руд и отходов гидрометаллургическими методами, так как воду проще очищать, чем газы.
13. Изготовление биоразлагаемой тары, например пакетов, которые в отличие от полиэтиленовой тары разлагаются в течение 3—5 лет.
Организационные направления внедрения малоотходных производств: 1. Применение системности в организации производства, которая обеспечивает взаимосвязь производственных, социальных и природных процессов. Примером может служить создание замкнутых водооборотных схем. При этом снижаются расходы на водоподготовку, потери воды в технологическом процессе и количество вредных выбросов. Осадки после очистки воды перерабатываются и используются в виде вторичного сырья.
2. Реализация многоразового использования материалов за счет организации цикличных процессов. Это касается не только воды, но и газов, и материалов. Примером может служить рациональное использование катализаторов при переработке нефти. При правильной организации процесса обеспечивается максимальный срок службы катализатора. Утилизация материальных и энергетических ресурсов является одним из основных факторов создания малоотходных технологий.
3. Комбинирование производств при организации комплексного использования сырья, энергоресурсов и продукции производства.
4. Кооперация производств с учетом утилизации вторичных материальных и энергоресурсов (ВМР, ВЭР) на крупных отечественных комбинатах. Так, на металлургических комбинатах проводят многоступенчатую кооперацию производства, вплоть до извлечения из шлаковых отходов драгоценных металлов и редкоземельных элементов.
5. Научно-практическое обоснование района строительства производств с учетом фонового загрязнения окружающей среды, рекультивации почвы и возможности кооперации с другими производствами региона.
6. Создание малоотходных территориально-производственных комплексов (ТПК) или эколого-промышленных парков. При этом отходы одного предприятия могут использоваться на другом предприятии, кроме того, решаются вопросы транспорта и рационального размещения жилых построек. Рациональная научно обоснованная политика государства при создании ТПК могла бы способствовать реализации технического кругооборота веществ и энергии вначале в отдельных регионах, а затем в масштабах всей страны.
7. Рациональная организация производства. Это позволяет увеличить объем выпуска продукции, а также расширить ее номенклатуру и улучшить качество. В настоящее время в рамках рыночной экономики роль эффективной организации производства в значительной мере возрастает. Однако погоня за прибылью не должна осуществляться за счет увеличения уровня выбросов вредных веществ в окружающую среду.
8. Организация региональных центров по переработке и обезвреживанию отходов производства и быта. Создание полигонов по захоронению твердых отходов является дорогостоящим мероприятием, однако извлечение из них полезных веществ позволяет снизить расходы на создание и эксплуатацию полигонов. Таким образом, экологизация технологий и малоотходность производства должны рассматриваться совместно с точки зрения реализации одной цели — снижения отрицательного антропогенного влияния на окружающую среду.
7. Под качеством окружающей среды понимают степень соответствия среды жизни человека и его потребности.
Нормирование качества ОС – установление показателей и пределов, в которых допускается изменение этих показателей (для воздуха, воды, почвы).
Цель нормирования – установление предельно допустимых норм (экологических нормативов) воздействие человека на ОС.
Основные экологические нормативы:
Нормативы качества (санитарно – гигиенические):
а) предельно допустимая концентрация (ПДК) вредных веществ;
б) предельно допустимый уровень (ПДУ) вредных физических воздействий: радиации, шума, вибрации, магнитных полей
Нормативы воздействия (производственно – хозяйственные).
а) предельно допустимый выброс (ПДВ) вредных веществ;
б) предельно допустимый сброс (ПДС) вредных веществ;
Комплексные нормативы: предельно допустимая экологическая (антропогенная) нагрузка на ОС.
ПДК рассчитывают на единицу объема (для воздуха, воды), массы (для почвы, пищевых продуктов) или поверхности (для кожи работающих).
Существуют >1900 (мг/м3) ПДК вредных веществ для водоемов, >500 для атмосферного воздуха и > 130 для почв.
При нормировании воздуха используют следующие показатели:
- ПДКрз это максимальная концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, которая ежедневно в течение 8 час, но не более 41 часа в неделю не должна вызывать заболевание. Рабочей зоной считается пространство h=2 м над уровнем пола, на которой находятся рабочие места.
- ПДКмр – максимально разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, не вызывающая при вдыхании в течение 20 минут рефлекторных (ощущение запаха, светочувствительности и т. д.) реакций в организме.
- ПДКсс – допустимая среднесуточная концентрация вредного вещества в воздухе, которая не должна оказывать негативное воздействие при длительном (годы) вдыхании.
Для нормирования воды используют:
- ПДКв – допустимая концентрация вредных веществ в воде, не оказывающая вредного воздействия на человека в течение всей его жизни;
- ПДКвр – для промысловых рыб;
Для нормирования почвы используют:
- ПДКп – для верхнего слоя почвы.
Для нормирования продуктов питания используют:
- ПДКпр – для продуктов, которые при ежедневном употреблении пищи не вызывает заболевания.