Экологическая безопасность Оценка воздействия на

Экологическая безопасность
455
Оценка воздействия на окружающую среду предприятия ОАО «Русполимет»
Е.В. Абросимова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром, ул. Орловская д.23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Деятельность предприятия ОАО «Русполимет» сопровождается следующими воздействиями на окружающую среду:
- выбросы вредных веществ в атмосферу;
- использование воды питьевого качества;
- сброс загрязненных сточных вод;
- размещение отходов в производстве и потреблении.
Основным источником загрязнения является мартеновская печь. Оценка воздействия основного источника на воздушную среду проводится лабораторией промышленной санитарии и
экологии предприятия. 29.06.2009г. было произведено исследование атмосферного воздуха с
помощью газоанализатора ГАНК-4, метеоскопа. Параллельно определялись характеристики
местности: рельеф ровный, зелёный массив имеется, его высота 15-20м. Определялись основные компоненты: сажа, пыль неорганическая, серы диоксид, марганец, углерод оксид, азота
диоксид. Полученные данные сравнивали с предельно допустимыми концентрациями (ПДК)
данных веществ. Было установлено, что содержание данных веществ не превышает ПДК.
Исследования сточной воды также проводились лабораторией предприятия. Определялись
следующие компоненты: нитрит-ион, нитрат-ион, азот аммония, БПК5, фосфат-ион (в пересчёте на фосфор), сульфат-ион, хлорид-ион, АПАВ, взвешенные вещества, сухой остаток, жиры,
нефтепродукты, ХПК, рН. Полученные данные были сравнены с ПДК определяемых ингредиентов. Было установлено, их содержание не превышает ПДК.
ПДК определялось согласно «Правилам приёма производственных и бытовых сточных вод
в систему канализации и на очистные сооружения города Кулебаки Нижегородской обл.,
2006г».
Сброс сточных вод на предприятии осуществляется через городские очистные сооружения,
где стоки проходят биологическую доочистку. После очистных сооружений стоки попадают в
реку Тешу – приток реки Ока.
При нормальной работе предприятия общее потребление воды в соответствии с расчетом
составляет – 19768400 л/год, а водоотведение – 4893168 л/год.
В соответствии с проектными решениями, отвод ливневых и талых вод предусматривается
производить в сливные колодцы, расположенные на территории предприятия.
По динамике воздействия объекта проектируемой деятельности на водные ресурсы будет
носить постоянный характер с локальными границами.
Литература
1 «Экология литейного производства» (под редакцией А. Н. Болдина, С. С. Жуковского)
Брянск, БГТУ 2001.
2. «Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности».
456
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Мобильные лаборатории контроля атмосферных загрязнений
и промышленных выбросов
А.В. Аверьянов
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Развитие промышленности и роста числа автомобилей в крупных индустриальных центрах
приводят к интенсивному загрязнению. В этой ситуации недостаточность информации и оперативности от стационарных постов наблюдения действующих городских систем мониторинга
требует использования передвижных (мобильных) средств контроля [1].
Основные цели и задачи любого передвижного средства контроля (лаборатории) вытекают
из необходимости решения следующих задач: визуальный осмотр территории с привязкой результатов измерения к местности; контроль метеорологических параметров окружающей природной среды непосредственно на месте обследования; поиск обнаружение источников загрязнения; экспресс-контроль атмосферного воздуха, воды и почвы по основным загрязнителям;
отбор проб воздуха, почв, воды для последующего детального их анализа в условиях стационарной лаборатории.
Все существующие на сегодняшний день передвижные средства контроля можно разделить на комплексные лаборатории, предназначенные для экспресс-контроля и лаборатории
специализированного назначения, ориентированные на контроль загрязнений атмосферного
воздуха, промышленными выбросами.
Примером мобильных лабораторий являются многоцелевые подвижные лаборатории экологического контроля «Экомобиль» размещающиеся на автомобиле «КамАЗ». Лаборатория
оснащена вентиляционной установкой, системами отопления, водоснабжения, энергообеспечения внутри рабочего салона, а также аналитическим и вспомогательным оборудованием [2].
Данная лаборатория может контролировать большое число показателей в объектах окружающей природной среды. В воздухе контролируются следующие показатели: температура,
атмосферное давление, направление и скорость ветра, температура и давление газа, концентрации пыли, оксида и диоксида азота, диоксида серы, оксида углерода, аммиака, хлористого водорода, фтористого водорода, серной кислоты, сероводорода, углеводорода нефти, ацетона,
толуола, ксилола, этилацетата, бутилацетата, бутанола, бензола. В почве: хлориды, фториды,
сульфаты, нитраты, нитриты, фосфаты, кобальт, хром, цинк, ртуть, марганец, свинец, никель,
нефтепродукты. В воде: температура, токсичность, нефтепродукты, фториды, сульфаты, хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты, анионы йода, бром, роданиды, кальций, натрий, магний, аммоний, калий, свинец, железо, медь, хром, цинк, марганец, никель, висмут, фенол, кобальт,
формальдегид, АПАВ, КПАВ, толуол, ксилол, ацетон, бутилацетат, этилацетат.
Приборная база мобильной лаборатории обеспечивает отбор проб на некоторые загрязняющие вещества для дальнейшего их анализа. Пробы таких веществ как фториды, хлориды,
фосфаты, сульфиды, сульфаты, различные углеводороды, ПАУ, диоксины подлежат химическому анализу в стационарной лаборатории.
С помощью передвижной лаборатории впервые в России были получены экспериментальные данные по выбросам газообразных, взвешенных веществ, тяжелых металлов, ПАУ, диоксинов в отходящих дымовых газах крупных промышленных предприятий. Эти данные позволяют
оценить уровень и масштабы загрязнения приземного слоя атмосферы на значительных расстояниях от источников выбросов – на территории ближайших жилых массивов, зон отдыха [3].
Литература
1. Разяпов А.З., Воронич С.С, Ускова О.Н. Методы и средства контроля атмосферных загрязнений локальных территорий г. Москвы и Московского региона по экологическому мониторингу
М.: Изд-во РАЕН. 2006.
2. Кталог. ОАО «НПО» Химавтоматика. М., 2008.
Экологическая безопасность
457
3. Экология и промышленность России, июнь 2009 г.
ОАО «МЗ РИП» как объект экологического мониторинга
А.В. Алясова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Окружающая природная среда служит условием и средством жизни человека, территории,
на которой он проживает, пространственным пределом осуществляемой государственной власти, местом для размещения объектов промышленности, сельского хозяйства и других объектов культурно-бытового назначения. Человеческая деятельность оказывает существенное влияние на окружающую среду, подвергая ее изменениям, которые затем влияют и на самого человека. В своей эксплуатации природных ресурсов, потреблении энергии и порождении загрязнения и отходов, промышленный сектор находится среди важнейших причин ухудшения качества
окружающей среды [1].
В последние годы уделяется большое внимание мониторингу окружающей среды, определяется степень воздействия негативных факторов на нее. Для детального изучения опасных
факторов на производстве был выбран ОАО «Муромский завод радиоизмерительных приборов». Данное предприятие выпускает сложную радиоэлектронную аппаратуру высокого качества. Традиционным является для завода выпуск бытовой радиоаппаратуры – это миникомплексы, электромузыкальные инструменты, усилительно-акустические комплексы [2]. В процессе производства аппаратуры связи используется целый комплекс технологических приемов,
связанных с переработкой различных по своей физической природе исходных материалов, последующей обработкой и сборкой деталей для получения функционально завершенного изделия. В технологиях производства аппаратуры связи используются процессы, отрицательно воздействующие на окружающую среду (литье, термическая, гальваническая и механическая обработка, резка, сварка, пайка и окраска).
Рассмотрим отдельный участок производства – гальванический цех №118. Гальваническое
производство является одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, главным образом поверхностных и подземных водоемов, ввиду образования большого объёма сточных вод, а также большого количества твердых отходов, особенно от реагентного способа обезвреживания сточных вод. Соединения металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, весьма вредно влияют на систему «водоем–почва–растение–
животный мир–человек».
Гальванические работы, сопряжены с использованием больших объемов воды для приготовления растворов электролитов и промывных операций, поэтому сточные воды в этих случаях значительно загрязнены СДЯВ. Кроме того, воздух, удаляемый от технологического гальванического
оборудования, содержит большое количество вредных веществ в различных агрегатных состояниях: капельножидком (брызги), тонко-дисперсионном аэрозоле, паро и газообразном [3].
При проведении мониторинга на ОАО «Муромский завод радиоизмерительных приборов»
были выявлены следующие вещества, выделяемые в основном при гальваническом производстве (таблица 1).
Таблица 1
№
п/п
1
1
2
3
4
Наименование ингредиента
2
Взвешенные вещества
Фосфаты
Сульфаты
Хлориды
2008 год
ДК, мг/л
НДС, т/год
3
4
100
48,776
1,86
0,90723
60,3
29,4119
52,2
25,4611
2009 год
ДК, мг/л
НДС, т/год
5
6
100
5
1,86
0,093
60,3
3,015
52,2
2,61
458
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Итого:
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Нитраты
А-СПАВ
Н-СПАВ
Аммония-ион
Нитриты
Железо
Медь
Цинк
Кадмий
Нефтепродукты
0,66
0,1
0,2
11,92
0,055
0,6
0,013
0,01
0,005
0,4
228,323
0,32192
0,04878
0,097755
5,8141
0,02683
0,2927
0,006341
0,005
0,002439
0,1951
111,3672
0,17
0,1
0,07
11,92
0,01
0,6
0,013
0,01
0,001
0,5
227,754
0,0085
0,005
0,0035
0,596
0,0003
0,03
0,00065
0,05
0,00005
0,025
11,437
Из таблицы видно, что основными наиболее опасными ингредиентами гальванических отходов являются цинк, никель, хром, олово, висмут, свинец, кадмий, ртуть, железо, медь и др.
Литература
1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/ Под ред. проф. Э.А. Арустамова. – 2.е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. Дом «Дашков и К», 2000. – 678 с.
2. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. – 3-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2001. – 672 с.
3. Л. В. Передельский, В. И. Коробкин, О.Е. Приходченко Экология – Москва: «Проспект»,
2006г.
Металлургические шламы для цинковой промышленности
С.И. Бебнева
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Цинкосодержащие шламы в чёрной металлургии образуются в ходе всех процессов, связанных с получением расплавленного чугуна или стали. Если рассматривать их как вторичные
ресурсы для чёрной и цветной металлургии, естественно, основными компонентами будут железо и цинк. Содержание железа определяется типом процесса, а содержание цинка – его количеством в переплавляемой шихте [2].
В связи с увеличением в шихте сталеплавильных печей доли оцинкованного металлолома,
прежде всего автомобильного, содержание цинка в металлургических шламах возрастает и в
ряде случаев превышает содержание цинка в рудах естественных месторождений. Этим обусловлен интерес цинковой промышленности к металлургическим шламам. Для чёрной металлургии важно утилизировать содержащееся в них железо.
Для оценки влияния способа производства и специфических условий предприятия на состав металлургических шламов были исследованы шламы различных производств (доменного,
электросталеплавильного, мартеновского, конвертерного) ряда металлургических предприятий,
среди них: «Северсталь», «Серп и Молот», «Электросталь», «Выксунский металлургический
завод» (ВМЗ). «Новолипецкий металлургический комбинат» (НЛМК). Исследования химического состава шламов были проведены в ИМЕТ РАН [1].
Доменный шлам и пыль, образующиеся на «ВМЗ» были изучены на основе материалов
НЛМК. На комбинате обеспечен строгий контроль шихты доменной плавки с точки зрения попадания в неё цинка. В шламе колошниковой пыли доменной плавки цинк содержится в малых
количествах. Эти материалы можно использовать лишь для утилизации содержащегося в них
железа.
Мартеновская плавка – устаревший способ производства стали, который на Западе применяется уже несколько десятилетий, а в России ещё используется. На ВМЗ мартеновским спосо-
Экологическая безопасность
459
бом главным образом выплавляют углеродистую сталь для железнодорожных колёс. В шихте
ограничено количество автомобильного лома, но содержание цинка в шламе или мелкой пыли,
отобранной из борова мартеновской печи, находится на уровне 2,64%, что соответствует данным о содержании цинка в руде последнего открытого в Челябинской области месторождения
цинковых руд.
В мартеновском шламе, по сравнению с доменным, содержание железа и цинка повышено.
При рациональном подходе шлам должен быть подвергнут рециклингу с утилизацией: железа и
цинка. Также можно отметить, повышенное содержание серы это обусловлено способом нагрева мартеновской ванны газомазутным факелом.
Среди применяемых способов выплавки стали доминирующими является: конвертерный и
дуговой. Конвертерный – это основной способ массового производства углеродистой и низколегированной стали. Дуговой способ используется для массового производства стали, так и для
производства специальных сталей и сплавов. От этого следует ожидать получения различных
по составу шламов.
В качестве материала для исследования химического состава конвертерных шламов были
выбраны конвертерные шламы. Заводы, как «Северсталь» и НЛМК производят оцинкованную
сталь и в шихтовках используют отходы собственного производства. Поэтому следует ожидать
повышения содержания цинка в шламах [3].
Особенности производства электростали сказывается на химическом составе электропечных шламов. Содержание цинка в шламе ниже там, где шире используется переплав легированных отходов (которые не содержат цинка).
При массовом производстве стали, когда требования к шихте снижены, содержание цинка
в шламе возрастает до таких пределов, что шлам, представляет собой цинковый концентрат. В
ближайшее время может происходить увеличение количества цинка в электропечных шламах
на заводах массового производства стали. Такие шламы могут стать ценным вторичным сырьём
для цинковой промышленности.
Во всех электропечных шламах содержание железа ниже, чем в конвертерном или мартеновском, и находится на уровне доменного. Это объясняется высоким окислительным потенциалом атмосферы в конвертере или мартеновской печи, чем в дуговой сталеплавильной. Утилизация железа из электросталеплавильных шламов требует экономического обоснования. Если
в электросталеплавильном шламе повышенное содержание серы и углерода. Связано это с применяемой технологией плавки стали под пенистым шлаком, где в ходе процесса плавки в печь
инжектируется значительное количество пылеугольного топлива.
В настоящее время на заводах накоплено большое количество шлама с высоким содержанием цинка, который может стать сырьём для цинковой промышленности, его накопление примерно 40 тыс. т. в год. Рост содержания цинка в сталеплавильных шламах неизбежен, к доменным шламам это не относится. Содержание цинка в них не растёт за счёт налаженному контролю содержания цинка в материалах, используемых в шихте доменной плавки.
Отсутствия промышленной технологии, обеспечивающей утилизацию основных компонентов, цинксодержащие шламы как сырьё для черной и цветной металлургии в РФ пока не
используются, хотя предприятия заинтересованы. Предприятия чёрной металлургии заинтересованы в утилизации железа и уменьшении площадей, занятых под их хранение, что важно и с
экологической точки зрения, а также в повышении рентабельности за счёт производства и поставки нового вида продукции – цинкового концентрата.
Взаимодействие металлургии целесообразно начать с создания Технических условий (ТУ)
на новый вид сырья. Создание согласованных с производителями цинка ТУ позволит металлургическим предприятиям страны инвестировать средства в разработку технологий переработки
цинксодержащих шламов и организовать производство цинкового концентрата из имеющихся в
неограниченном количестве отходов без опасения, что новый вид продукции не будет пользоваться спросом.
Представленные данные в работе по химическому составу шламов носит общий характер,
что позволяет оценить содержание компонентов шламов для различных процессов. Решение
вопросов рециклинга цинксодержащих металлургических шламов позволит решить экологическую проблему, связанную с использованием под шламохранилища территории в регионах расположения металлургических предприятий.
460
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Литература
1. Экология и промышленность России, июнь 2009 г.
2.Природопользование: Учебник. Под редакцией проф Э.А.Арустамова,-4-е изд. Перераб. и
доп.-М.: издательский Дом Дашков и К, 2002.-276с.
3.Лисин В.С., Скороходов В.Н., Куринов И.Ф., Чижиков В.М., Современное состояние и перспективы рециклинга цинксодержащих отходов металлургического производства. М.: БНТЭИ,
2001
Экологические проблемы литейного производства
Д. В. Бобров
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Технологические процессы изготовления отливок характеризуются большим числом операций, при выполнении которых выделяются пыль, аэрозоли и газы. Пыль, основной составляющей которой в литейных цехах является кремнезём, образуется при приготовлении и регенерации формовочных и стержневых смесей, плавке литейных сплавов в различных плавильных агрегатах, выпуске жидкого металла из печи, внепечной обработке его и заливке в формы,
на участке выбивки отливок, в процессе обрубки и очистки литья, при подготовке и транспортировке исходных сыпучих материалов.
В воздушной среде литейных цехов, кроме пыли, в больших количествах находятся оксиды углерода, углекислый и сернистый газы, азот и его окислы, водород, аэрозоли, насыщенные
оксидами железа и марганца, пары углеводородов и др. Источниками загрязнений являются
плавильные агрегаты, печи термической обработки, сушила для форм, стержней и ковшей и т.п.
Одним из критериев опасности является оценка уровня запахов. На атмосферный воздух
приходится более 70 % всех вредных воздействий литейного производства [1].
При производстве 1 т отливок из стали и чугуна выделяется около 50 кг. пыли, 250 кг. оксидов углерода, 1,5-2 кг. оксидов серы и азота и до 1,5 кг. других вредных веществ (фенола,
формальдегида, ароматических углеводородов, аммиака, цианидов). В водный бассейн поступает до 3 куб. м сточных вод и вывозится в отвалы до 6 т отработанных формовочных смесей.
Интенсивные и опасные выделения образуются в процессе плавки металла. Выброс загрязняющих веществ, химический состав пыли и отходящих газов при этом различен и зависит от
состава металлозавалки и степени ее загрязнения, а также от состояния футеровки печи, технологии плавки, выбора энергоносителей. Особо вредные выбросы при плавке сплавов цветных
металлов (пары цинка, кадмия, свинца, бериллия, хлор и хлориды, водорастворимые фториды).
Применение органических связующих при изготовлении стержней и форм приводит к значительному выделению токсичных газов в процессе сушки и, особенно при заливке металла. В
зависимости от класса связующего в атмосферу цеха могут выделяться такие вредные вещества
как аммиак, ацетон, акролеин, фенол, формальдегид, фурфурол и т. д. При изготовлении форм
и стержней с тепловой сушкой и в нагреваемой оснастке загрязнение воздушной среды токсичными компонентами возможно на всех стадиях технологического процесса: при изготовлении
смесей, отверждении стержней и форм и охлаждении стержней после извлечения из оснастки.
Оксид углерода (класс опасности – IY) – вытесняет кислород из оксигемоглобина крови,
что препятствует переносу кислорода из лёгких к тканям; вызывает удушье, оказывает токсическое действие на клетки, нарушая тканевое дыхание, и уменьшает потребление тканями кислорода.
Оксиды азота (класс опасности – II) – оказывают раздражающее действие на дыхательные
пути и кровяные сосуды.
Экологическая безопасность
461
Формальдегид (класс опасности – II) – общеядовитое вещество, вызывающее раздражение
кожи и слизистой оболочки.
Бензол (класс опасности – II) – оказывает наркотическое, отчасти судорожное действие на
центральную нервную систему; хроническое отравление может привести к смерти.
Фенол (класс опасности – II) – сильный яд, оказывает общетоксическое действие, может
всасываться в организм человека через кожные покровы.
Бензопирен С20Н12 (класс опасности – IY) – канцерогенное вещество, вызывающее генные мутации и раковые заболевания. Образуется при неполном сгорании топлива. Бензопирен
обладает высокой химической стойкостью и хорошо растворяется в воде, из сточных вод распространяется на большие расстояния от источников загрязнений и накапливается в донных
отложениях, планктоне, водорослях и водных организмах.
Очевидно, в условиях литейного производства проявляется неблагоприятный кумулятивный эффект комплексного фактора, при котором вредное воздействие каждого отдельного ингредиента (пыли, газов, температуры, вибрации, шума) резко увеличивается.
Твёрдые отходы литейного производства содержат до 90 % отработанных формовочных и
стержневых смесей, включая брак форм и стержней; также они содержат просыпи и шлаки из
отстойников пылеочистной аппаратуры и установок регенерации смесей; литейные шлаки; абразивную и галтовочную пыль; огнеупорные материалы и керамику.
Количество фенолов в отвальных смесях превышает содержание других токсичных веществ. Фенолы и формальдегиды образуются в процессе термодеструкции формовочных и
стержневых смесей, в которых связующим являются синтетические смолы. Эти вещества хорошо растворимы в воде, что создает опасность попадания их в водоёмы при вымывании поверхностными (дождевыми) или грунтовыми водами.
Сточные воды поступают главным образом от установок гидравлической и электрогидравлической очистки отливок, гидрорегенерации отработанных смесей и мокрых пылеуловителей.
Как правило, сточные воды линейного производства одновременно загрязнены не одним, а рядом вредных веществ. Также вредным фактором является нагрев воды, применяемой при плавке и заливке (водоохлаждаемые формы при кокильном литье, литье под давлением, непрерывное литье профильных заготовок, охлаждении катушек индукционных тигельных печей).
Попадание тёплой воды в открытые водоёмы вызывает снижение уровня кислорода в воде,
что неблагоприятно влияет на флору и фауну, а также снижает самоочищающую способность
водоёмов. Расчёт температуры сточных вод производится с учётом санитарных требований,
чтобы летняя температура речной воды в результате спуска сточных вод не поднималась более
чем на 3°С.
Разнообразие оценок экологической ситуации на различных переделах изготовления отливок не даёт возможности оценить экологическую ситуацию всего литейного цеха, а также техпроцессов, применяемых в нём.
Литература
1 «Экология литейного производства» (под редакцией А. Н. Болдина, С. С. Жуковского)
Брянск, БГТУ 2001.
2 А.И. Орехова «Экологические проблемы литейного производства», («Экология произвоздства», 1, 2005. приложение «Металлургия»)
462
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Организация системы контроля за состоянием окружающей среды на «Кулебакском пассажирском автотранспортном предприятии»
Т.Ю. Глотова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Функция контроля заключается в отслеживании (мониторинге) деятельности для обеспечения гарантии того, что она ведется, как запланировано, и исправления любых существенных
отклонений. Контроль обеспечивает достижение предприятием своих целей.
На кулебакском ПАП в соответствии с томом ПДВ на всех источниках выбросов в атмосферный воздух, допускается проводить контроль выбросов расчетно-аналитическим методом.
Для деревообрабатывающего участка, заложен инструментальный метод контроля, который
проводится один раз в год. Собственной лаборатории для осуществления контроля выбросов
загрязняющих веществ в атмосферный воздух на предприятии нет.
Для контроля за выбросами от передвижных источников на предприятии создан контрольно-регулировочный пункт, оснащенный газоанализатором ГИАМ-27-01 №878.
Водителям выдаются талоны контроля токсичности и талоны контроля дымности отработавших газов автомобилей.
Предприятием ежеквартально производится контроль сброса загрязняющих веществ в городскую канализационную сеть г. Кулебаки. Контроль осуществляется один раз в квартал в
соответствии с договором заключенным с аккредитованной лабораторией промсанитарии и
экологии ОАО «Кулебакский металлургический завод» № 7/3-2 от 11.01.2001г. на проведение
количественного химического анализа сточных вод кулебакского ПАП, на основании которых
предприятием производится фактический расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водные объекты.
Контроль за соблюдением нормативов ПДВ осуществляется на источниках выбросов Кулебакского ПАП. В соответствии с «Типовой инструкцией по организации системы контроля
промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности», контролю подлежат выбросы предприятий и их источники, для которых выполняются неравенства:
М / ПДК м. р ⋅ Н > 0.01 при Н>10м, М / ПДК м. р ⋅ Н > 0.1 при Н<10м,
где: М – суммарная величина выбросов вредного вещества от всех источников предприятия, г\с;
ПДКм. р. – максимально-разовая предельно-допустимая концентрация, мг/куб. м; Н – средняя
высота источников выбросов, м.
Кулебакское ПАП подлежит контролю, т.к. для бутанола, этилацетата, бутилацетата, толуола, пыли древесной, диоксида азота, углеводородов, выполнены неравенства 1 и 2.
Для бутанола 0,032 / 0,1 = 0,32 > 0,1
Для диоксида азота 0,1236 / 26 ⋅ 0,085 = 0,056 > 0,01
В соответствии с «Типовой инструкцией» обязательному систематическому контролю
подлежат оксид углерода, двуокись азота, оксид азота, сернистый ангидрид, бенз(а)пирен и
взвешенные вещества (в данном случае – сажа, окрасочный ангидрид, пыль древесная, зола).
Обязательному систематическому контролю подлежат так же бутанол, этилацетат, толуол,
углеводороды (по бензолу), т. к. для них выполнимо неравенство.
Остальные вещества – оксид железа, этанол, ацетон, этилцеллозольв, оксид железа, двуокись марганца, серная кислота должны контролироваться эпизодически 1 раз в 5 лет.
Периодичность контроля определена в зависимости от мощности источника и величины
ПДКм. р. выбрасываемого вещества.
Литература
1. Том ПДВ для Кулебакского ПАП. 2001.
2. «Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности»
Экологическая безопасность
463
Применение ландшафтных макетов в процессе обучения
Ю.И. Емельянова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
В последние десятилетия антропогенное давление на окружающую среду резко возросло.
В регионах с интенсивно развитой промышленностью реки превратились в сточные канавы,
происходит интенсивное загрязнение почвы и атмосферного воздуха.
К семидесятым годам ХХ века становится очевидной необходимость разработки методов контроля за состоянием среды обитания. Эту задачу призван решить мониторинг (от латинского
monitor – напоминающий, надзирающий). В последнее время к слову “мониторинг” стали добавлять “экологический», вкладывая в него смысл комплексного наблюдения за окружающей средой.
Целью предмета является:
1. наблюдение за происходящими в окружающей природной среде физическими, химическими, биологическими процессами, за уровнем загрязнения атмосферного воздуха, почв, водных объектов, последствиями его влияния на растительный и животный мир;
2. обеспечение заинтересованных организаций и населения текущей и экстренной информацией об изменениях в окружающей природной среде, а также предупреждение и прогнозирование её состояния.
Для достижения данной цели при изучении дисциплины «мониторинг среды обитания» очень
важным является закрепление полученных данных, а также наглядный способ предоставления информации. Одним из таких способов является использование ландшафтных макетов.
Такой макет позволяет наглядно провести оценку условий среды обитания человека и биологических объектов (растений, животных, микроорганизмов), а также оценку состояния и
функциональной целостности экосистемы. Причем это может проводиться в локальном или
региональном масштабе. Именно территориальные системы экологического мониторинга и являются основой, «кирпичиком» единого здания системы экологического мониторинга.
В мониторинге регионального уровня в полной мере реализуются все основные функции
системы экологического мониторинга. Ландшафтный макет обеспечивает необходимой информацией о географических и экологических параметрах окружающей среды, при использовании которых можно рассчитать уровень её загрязнения, смоделировать развитие ситуации с
целью обучения студентов планомерному снижению общего уровня напряженности экологической нагрузки.
Интегральными показателями качества среды общепринято считаются биоиндикационные.
Биологическая оценка дает возможность комплексной (интегральной) характеристики качества
среды, находящейся под воздействием всего многообразия физических, химических и других
факторов. Выделяемые показатели отражают неспецифические ответы биологических систем на
разнообразные виды антропогенного влияния. Это позволяет рассматривать их в качестве индикаторов интегрального действия многих синхронно действующих антропогенных факторов.
Приоритетность именно биологической оценки качества среды определяется, кроме интегральности, получением непосредственной характеристики здоровья среды, под которым понимается ее состояние (качество), необходимое для обеспечения здоровья человека и других
видов живых существ.
Макет позволяет разрабатывать и реализовывать системы биологического мониторинга качества природной среды на основе анализа стабильности развития.
Сам объектный анализ с помощью макета, как показателя стабильности развития, широко
применяемо во многих институтах для лучшего понимания студентами предметной области
дисциплины.
Наблюдения (выборки) проводятся в сравнительно небольшом количестве реперных точек
(40-60), располагаемых на однородных участках. Степень однородности предварительно опре-
464
Научный потенциал молодёжи - будущее России
деляется на основании всего массива уже имеющихся данных о состоянии природной, экономической и социальной среды.
Анализ пространственного распределения значений не только выявляет экологическую
разнородность качества среды и позволяет определить степень отклонения от экологического
оптимума в каждой конкретной точке территории, но и дает возможность прогнозирования ситуации.
Таким образом, реперные точки (первый масштабный уровень) позволяют укрупненно
оценить территорию региона в целом и выявить «больные места», а определение границ последних и локализация источников неблагоприятности достигается сплошным анализом площадей (2-й масштабный уровень) и локальной оценкой отдельных объектов (3-й масштабный
уровень). Именно такая система мониторинга в трехуровневом масштабе, с концентрацией
усилий на неблагоприятных участках, является наиболее эффективной для анализа макета и
закреплению знаний.
В результате становится ясным, что в настоящее время макет может помочь нам дать полное представление о предметной области мониторинга, более точно производить расчеты, помогать преподавателю более полно донести до студентов методы моделирования, применяемые
в мониторинге среды обитания.
Образование и утилизация отходов на ОАО «Елатомский приборный завод»
С.В. Жучкова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
На ОАО «Елатомский приборный завод» виды экономической деятельности направлены
на оказание следующих услуг – производство приборов (лечебная и диагностическая медицинская техника), средств медицинского назначения из полимерных материалов, производство медицинской мебели, передвижных стеллажей из полимерных материалов и из древесностружечной плиты (ДСП).
Производственные отходы образующиеся на территории предприятия вывозятся в соответствии с лимитами на полигон для хранения и складирования твердых бытовых отходов
(ТБО), передаются специализированным сторонним организациям или используются на собственном предприятии.
На предприятии имеется основное производство в состав, которого входят следующие участки: строительно-монтажный, участок литья из пластмасс, участок штамповки, намотки, сборки, упаковки и инструментальный участок.
К вспомогательному производству относятся административно-хазяйственный, автотранспортный, энерго-механический участки и очистные сооружения.
Очистные сооружения применяют биологический метод очистки с тремя компактными установками КУ-200, годовой объем стоков составляет 79 тыс. м3.
На предприятии имеется собственный автотранспорт в количестве 32 единиц и 10 единиц
спецтехники. Текущий и капитальный ремонт, эксплуатация автотранспорта, замена отработанных масел, зачистка проливов нефтепродуктов осуществляется на предприятии.
На предприятии образуются следующие виды отходов, подлежащие вывозу на санкционированную свалку ТБО МУП ЖКХ «Елатьма»:
− мусор от бытовых помещений организаций несортированный,
− абразивная пыль и порошок от шлифования черных металлов (с содержанием металла
менее 50%),
− отработанные абразивные круги, лом отработанных абразивных кругов,
− деревянная упаковка (невозвратная тара) из натуральной древесины,
Экологическая безопасность
465
− мусор строительный от разборки зданий,
− обрезки резины,
− отходы затвердевшего поливинилхлорида и пенопласта на его базе,
− отходы изолированных проводов и кабелей,
− отходы смеси затвердевших разнородных пластмасс,
− отходы стеклослюдопласта,
− отходы упаковочного гофрокартона незагрязненные,
− отходы упаковочной бумаги незагрязненные,
− полиэтиленовая тара, поврежденная,
− пыль древесная от шлифовки натуральной чистой древесины,
− пыль при изготовлении и обработке древесно-стружечных и/или древесно-волокнистых
плит, содержащие связующие смолы в количестве от 0,2% до 2,5% включительно,
− покрышки отработанные,
− опилки древесно-стружечных и/или древесно-волокнистых плит, содержащие связующие
смолы в количестве от 0,2% до 2,5% включительно,
− обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел менее 15%),
− опилки древесные, загрязненные минеральными маслами (содержание масел менее 15%),
− отходы бумаги с нанесенным лаком,
− обрезки древесно-стружечных и/или древесно-волокнистых плит, содержащие связующие
смолы в количестве от 0,2% до 2,5% включительно.
Некоторые виды отходов, передаются сторонним организациям для переработки. На ЗАО
«Втормет» передаются следующие отходы:
− лом черных металлов в кусковой форме незагрязненный,
− лом черных металлов несортированный,
− стружка алюминиевая незагрязненная,
− стружка медная незагрязненная,
− стружка черных металлов незагрязненная.
Аккумуляторы свинцовые отработанные неповрежденные, с неслитым электролитом передаются на ОАО «Рязвторцветмет». Отработанные автомобильные и индустриальные масла передаются на ОАО «Рязаньнефтепродукт».
Некоторые виды отходов подлежат дальнейшему использованию на собственном предприятии:
− обрезь натуральной чистой древесины,
− опилки натуральной чистой древесины,
− отходы горбыля, рейки из натуральной чистой древесины,
− стружка натуральной чистой древесины,
− отходы (осадки) при механической и биологической очистке сточных вод.
Отработанные ртутные лампы передаются для демеркуризации на ООО «Автоэко».
Литература
1. Справочник «Утилизация твердых отходов», Том 1, Москва, Стройиздат, 1984 г.
2. Методическая разработка «Оценка количеств образующихся отходов производства и потребления», Санкт-Петербург, 1997 г.
3. «Сборник удельных показателей образования отходов производства и потребления», Москва,
1999 г.
4. «Временные методические указания по проведению инвентаризации отходов», Ульяновск,
1999 г.
466
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Формирование ландшафта как способ рекультивации
А.А. Захаров
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Термин рекультивация расшифровывается как преобразование земель нарушенных в результате производственной деятельности в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве, предотвращение их нежелательного воздействия на прилегающие ландшафтные комплексы, охрана этих комплексов, достигается рекультивацией нарушенных территорий.
Рекультивация относится к восстановительным мероприятиям, направленным на устранение последствий воздействия промышленных предприятий на окружающую среду, в первую
очередь на земли, и рассматривается, как основное средство их воспроизводства [1]. Восстановлению нарушенных земель должны предшествовать работы по геолого-почвенному обследованию нарушаемой и восстанавливаемой территории и обоснованию направления рекультивации.
Геологи обязаны обеспечить проведение детальных разведочных работ на месторождении
полезных ископаемых, местах отводящихся под строительство различных промышленных комплексов также местах ранее использовавшихся человеком и в местах, где с течением времени
была нарушена природная структура местности. Для этого проводятся исследования физикомеханических и химических свойств местности [1].
Таким образом, нам предоставляется возможность улучшать качество, экологическую ценность и продуктивность восстанавливаемых земель. Следовательно, от исходных составляющих природного ландшафта и внесенных изменений при формировании техногенного ландшафта зависит выбор последующего использования земель. В свою очередь, следующее выбранное направление рекультивации нарушенных земель определяет требования к их качеству
и, следовательно, технологии рекультивационных работ.
Проект рекультивации земель, нарушенных каким либо производством, должен разрабатываться в соответствии с предоставленными техническими условиями.
Существуют следующие направления рекультивации [2]:
− лесохозяйственное – с целью создания лесных насаждений различного типа;
− сельскохозяйственное – с целью создания на нарушенных землях сельскохозяйственных угодий;
− водохозяйственное – с целью создания в понижениях техногенного рельефа водоемов
различного назначения;
− рыбохозяйственное – с целью создания в понижениях техногенного рельефа рыбоводческих водоемов;
− рекреационное – с целью создания на нарушенных землях объекта отдыха;
− санитарно-гигиеническое – с целью биологического или технического изменения нарушенных земель, оказывающих отрицательное влияние на окружающую среду;
− строительное – для приведения нарушенных земель в состояние пригодное для различных видов строительства.
Технический процесс рекультивации состоит из следующих стадий [2]:
1) осмотр поверхности нарушенных земель;
2) выравнивание или террасирование откосов отвалов и бортов карьерных выемок;
3) ликвидацию последствий усадки отвалов;
4) противоэрозионные мероприятия;
5) транспортирование, снятие, складирование (если необходимо) и нанесение на рекультивируемые земельные участки плодородного слоя почвы или потенциально пригодных плодородных пород;
Экологическая безопасность
467
6) комплекс мелиоративных мероприятий (если необходимо), направленных на улучшение
химических и физических свойств пород;
7) строительство мелиоративных, гидротехнических, прокладку прочих инженерных коммуникаций и сооружений.
Подводя итог можно отметить, что в нашей стране был накоплен немалый опыт по рекультивации земель. В настоящий момент рекультивации отводится не так много времени и
средств, поскольку предприятию дешевле заплатить штраф за загрязнение окружающей среды,
чем произвести рекультивацию. Но само значение рекультивации в наше время, где мало кого
беспокоит состояние окружающей среды, по прежнему велико и нужно различными мерами
способствовать её возрождению и улучшению.
Литература
1. Экология и промышленность России, июнь 2009 г.
2.Природопользование: Учебник. Под редакцией проф Э.А.Арустамова,-4-е изд. Перераб. и
доп.-М.: издательский Дом Дашков и К, 2002.-276с.
Воздействие на окружающую среду лесоперерабатывающего производства
Е.С. Зорина
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Объектом исследования является ОАО «Бельковский лесокомбинат». Это крупнейшее лесоперерабатывающее предприятие Рязанской области. ОАО «Бельковский лесокомбинат» состоит из четырех участков: Гусевской лесопункт, деревоперерабатывающий участок, участок
домостроения, расположенные в рабочем посёлке Гусь-Железный, и Клетинский нижний склад,
расположенный в деревне Клетино.
Основным направлением деятельности Гусевского лесопункта является заготовка леса и
вывозка древесины к местам переработки; участка домостроения – изготовление рубленных
срубов; деревоперерабатывающего участка – производство столярных и бондарных изделий,
пиление различных пиломатериалов. С 1996 года ОАО «Бельковский лесокомбинат» взял основную часть лесов Бельковского лесхоза в аренду. Аренда позволяет вести более рациональную, перспективную работу в лесу с соблюдением требований охраны окружающей среды.
Клетинский нижний склад, на территории которого расположен лесозавод, занимается лесопилением различных видов пиломатериалов, половой и облицовочной дощечки, а также производством фанеры. Для переработки древесины используются рамы РД-75 и дисковое оборудование. Общий объём заготавливаемой и перерабатываемой древесины составляет 90 тысяч кубометров в год.
На окружающую среду предприятие оказывает воздействие в основном выбросами в атмосферный воздух. На предприятии выделяют передвижные и стационарные источники.
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу от передвижных источников (от автотранспорта): на балансе предприятия находится 36 транспортных средств, из них рабочих 28. Выбросы вредных веществ в атмосферный воздух от автотранспорта считаются неорганизованными
источниками выбросов.
Выброс загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников: на территории
предприятия находится 14 стационарных источников выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. За год выбрасывается 51т загрязняющих веществ. Количество загрязняющих веществ:
твердые вещества 20,397 т/год газообразные и жидкие 30,7 т/год; диоксид серы 0,037 т/год; оксид углерода 29,328 т/год; оксиды азота 0,097 т/год; углеводороды 0,339 т/год; формальдегид
0,188 т/год; ангидрид сернистый, диоксид серы 0,037 т/год; взвешенные вещества 0,986 т/год;
оксиды железа 0,012 т/год; пыль абразивная 0,012 т/год; пыль древесная 1,718 т/год; аммиак
468
Научный потенциал молодёжи - будущее России
0,088 т/год; сажа 17,817 т/год; соединения марганца 0,002 т/год; фтористые газообразные соединения 0,00005 т/год. ПДВ превышен у взвешенных веществ, оксида железа (II, III), абразивной пыли. Выброс остальных веществ находится в пределах ПДВ.
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу регламентированы проектом ПДВ и зафиксированы в «Проекте нормативов предельно – допустимых выбросов ОАО «Бельковский лесокомбинат», в котором установлены ПДВ на каждый ингредиент. Контроль за ПДВ ведется путем проведения прямых инструментальных замеров и расчетов в соответствии с РД 11-17.990388, с действующим стандартами и методиками, утвержденными Минприродой. Отчет по форме
№2-тп (воздух) составляют юридические лица, их обособленные подразделения (далее предприятия), имеющие стационарные источники выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, независимо от того, оборудованы они очистными установками или нет. Учету подлежат
все загрязняющие вещества, содержащиеся в отходящих газах от стационарных источников
загрязнения, имеющихся на предприятии. Количество загрязняющих веществ за отчетный период (твердые, газообразные, жидкие и по отдельным ингредиентам) указывают на основании
инструментальных замеров и расчетов, проводимых в соответствии с методиками, утвержденными в установленном порядке. В отчете по охране атмосферного воздуха отражаются данные
по стационарным источникам загрязнения, характеризующие количество улавливаемых, используемых (утилизируемых) и выбрасываемых загрязняющих веществ, а так же ряд других
показателей.
Размещение отходов. На предприятии разработан проект лимитов на размещение отходов.
Получено «Разрешение на размещение (захоронение, складирование), прием, передачу и использование отходов производства и потребления». Все мероприятия по накоплению, использованию, утилизации, уничтожению и захоронению отходов осуществляется согласно проекту
лимита на отходы.
Количество образования отходов по классам опасности: 1 класс опасности – 0,001 т/год; 2
класс опасности – 0т/год; 3 класс опасности – 2,100 т/год; 4 класс опасности – 676,45т/год. Количество образования отходов по веществам т/год: ртуть содержащие лампы 0,001; замасленная ветошь 0,028; замасленные опилки 0,225; отработанные масла 0,15; золошлаковые отходы
0,04; изношенные шины 0,176; отходы коры 160; зола древесная 3,5; кусковые отходы древесины 500; металлостружка 0,1; опилки древесные180; стружка древесная 11; обрезь фанеры 6,35;
ТБО 1,9; отработанный сульфоуголь 0,052; отходы электродов 0,055; смет с территории 0,675.
Для всех отходов организованы места организованного и временного накопления производственных отходов. Площадки временного хранения расположены в помещениях и на открытых площадках согласно плану территории предприятия и проекта лимитов отходов производства. Организовано место для хранения отработанных люминесцентных ламп, ведется контроль
за состоянием атмосферного воздуха в помещении склада.
Воздействие производства на окружающую среду регламентировано конструкторской и
технологической документацией, разрабатываемой с учетом экологических требований.
Предприятие ОАО «Бельковский лесокомбинат» определяет плановый годовой размер
платежей за пользование природными ресурсами и за загрязнение окружающей среды по кварталам, который утверждает технический директор предприятия и главный бухгалтер и согласовывается с территориальным органам МПР РФ.
Предприятие ведет положительную экологическую политику и не подвергается штрафным
санкциям за загрязнение окружающей среды.
Литература
1. «Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2007 г.». М.
2004, 133с.
2. Природопользование: Учебник. Под редакцией проф. Э.А. Арустамова. – 4.е изд., перераб. И
доп. – М.: Издательский Дом «Дашков и К», 2002. – 276 с.
3. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России: Учебное и справочное пособие. – 3-е изд. - М.: Финансы и статистика, 2001. – 672 с.
Экологическая безопасность
469
Производственно-экологическая безопасность сварочного участка
Ю.А. Зюзина
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД С.А. Финогенов
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
602264, Муром. Владимирская область, ул. Орловская, 23.
Е-mail: bgd@mivlgu.ru
Объектом данного научного исследования является сварочный участок ОАО «Кулебакский
завод металлических конструкций» (КЗМК). Проведя исследование выбранного производственного объекта на предмет выявления экологических опасностей и вредностей, можно сделать
вывод, что изучаемый технологический процесс оказывает влияние как на работающий персонал, так и на окружающую природную среду посредством выделения в воздух тепла, пыли и
газов. Это является серьезным фактором, сопутствующим загрязнению воздушной среды. При
сварке электродами с мелкой обмазкой пыль представляет чистую окись железа, при сварке
качественными электродами, кроме окиси железа, пыль состоит из окиси марганца, хрома и
никеля, а также фтористых соединений. Защита от вредных веществ, выделяемых при электродуговой сварке, на предприятии осуществляется с помощью применения вентиляционных установок и средств индивидуальной защиты [1].
Для удаления вредных производственных выделений непосредственно над рабочим
местом сварщика должна быть установлена система местной вытяжной вентиляции, которая
является наиболее эффективным способом вентиляции производственных помещений.
Основным элементом местной вытяжной вентиляции является местный отсос.
В соответствии с характером выполняемой работы сварщикам должна выдаваться спецодежда и спецобувь для защиты от брызг расплавленного металла и шлака, тепловых, механических и других воздействий. Кроме того, одежда обязательно должна быть из специального
легкого негорючего материала; специальные ботинки с носками, защищенными металлическими пластинками и боковой застежкой, исключающей попадание искр и капель металла; рукавицы однопалые с краями из кожевенного спилка. Для защиты лица и глаз от воздействия лучистой энергии дуги, а также от брызг расплавленного металла, электросварщики и вспомогательные рабочие должны быть обеспечены щитками.
Для повышения экологической безопасности выбирается одним из простых и эффективных
способов очистки воздуха от взвешенных частиц (сварочного аэрозоля), к которым можно отнести способ мокрой очистки. Мокрая очистка газов от аэрозолей основана на промывке газа
жидкостью (обычной водой) при возможно более развитой поверхности контакта жидкости с
частицами аэрозоля и возможно более интенсивном перемешивании очищаемого газа с жидкостью. В аппаратах мокрой очистки применяют различные приемы развития поверхности соприкосновения жидкости и газа. Аппараты мокрой очистки работают по принципу осаждения
частиц пыли либо на поверхность капель жидкости, либо на поверхность пленки жидкости.
Осаждение частиц пыли на жидкость происходит под действием сил инерции и броуновского
движения. Т.е., наиболее оптимальным решением проблемы очистки отходящих газов в данном
случае будет использование скруббера Вентури, действие которого основано на принципе использования центробежной силы для отделения аэрозоля от воздушного потока, которая, будучи прижата к внутренней поверхности скруббера, смывается водяной пленкой в конусную
часть, а оттуда поступает в шлакоотстойник [2].
Таким образом, применение выше представленных средств и устройств защиты для повышения производственно-экологической безопасности изучаемого производства, должно позволить добиться значительного снижения влияния опасных и вредных факторов как на работающий персонал, так и на окружающую природную среду.
Литература
1. С.П. Хромов, М.А. Петросянц. Вентиляция сварочных цехов. - М.: Высш. школа, 1994. – 520 с.
2. А.Г.Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии, изд.7. Издательство
Москва, 1961
470
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Организация контроля выбросов на предприятии ОАО «КЗМК»
Ю.А. Зюзина
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Предприятие ОАО «КЗМК» специализируется по выпуску металлических конструкций из
готового металлопроката.
Основным воздействием на состояние атмосферного воздуха являются выбросы от технологического оборудования и двигателей транспортных средств. Источниками выброса вредных
веществ в атмосферу являются трубы технологического оборудования, вентиляционных установок, выхлопные трубы транспортных средств.
Всего на территории промплощадки расположено 80 организованных источников выброса
загрязняющих веществ. В результате осуществления технологических процессов происходит
выделение вредных веществ 24 наименований, относящихся к 1 – 4 классам опасности [1].
Цель данной работы – исследовать процессы контроля, учета и расчета выплат за выбросы
вредных веществ в атмосферный воздух на предприятии ОАО «Кулебакский завод металлических конструкций» на участке сборо-сварки.
Основными технологическими процессами на предприятии являются сварочные работы,
которые включают в себя:
− газовую резку стали;
− электросварку электродами МР-3;
− сварку в среде аргоно-углекислотной смеси;
− сварку под флюсом.
Осуществление технологического процесса сварки металлоконструкций сопровождается
выделением таких вредных веществ, как оксиды железа, марганец и его соединения, газообразные фториды, плохо растворимые неорганические фториды, неорганическая пыль с содержанием SiO2 от 20 до 70%, диоксид и оксид азота, оксид углерода, фтористый водород. Все эти вещества оказывают вредное воздействие, как на организм человека, так и на окружающую природную среду. Поэтому необходимо организовывать строгий контроль за количеством выбросов вредных веществ.
На предприятии ОАО «КЗМК» ведется определение количественных характеристик вредных веществ при помощи инструментальных и расчетных методов. Для определения выбросов
загрязняющих веществ в атмосферу используются методики согласованные с органами Госкомприроды.
Плата за загрязнение воздушного бассейна в ОАО «КЗМК» определяется по базовым нормативам за выбросы в окружающую среду, разработанные в соответствии с постановлением
правительства Российской Федерации от 28 августа 1992 года № 632 «Об утверждении порядка
определения платы за выбросы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия» [1].
Расчет суммы выплат и количества выбрасываемых вредных веществ в окружающую природную среду осуществляется по методике, рекомендованной для использования при установлении норм ПДВ, приведенной в ОНД-86 по программе «Эколог-Plus».
При выполнении расчета размеры расчетного прямоугольника для промплощадки приняты
равными 5000Ч5000 метров, шаг сетки – 100 метров [2].
Результаты проведения локального мониторинга участка сборо-сварки, расчетов количественных характеристик выбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, а
также плата за выбросы приведены в таблице 1.
Из таблицы видно, что больше всего предприятием выбрасывается оксида железа (10,9 т/г) и диоксида азота (6,5 т/г). Нормативы платы за выброс этих веществ невелики. Наиболее дорогостоящим
для предприятия является выброс марганца и его соединений. Он составляет 5,91 руб./год.
Экологическая безопасность
471
Таблица 1. Расчет платы за выбросы в атмосферу предприятием по участку сборо-сварки
Наименование вещества
Железа оксид
Марганец и его соединения
Азота диоксид
Азота оксид
Фтористые соединения
Плохо растворимые фториды
Пыль неорганическая, содержащая
SiO2 20-70%
Углерода оксид
Норматив платы
0,415
16,500
0,415
0,275
1,650
0,550
0,165
Выброс вещества, т/год
10,9001772
0,3583665
6,504383
0,5041390
0,0054550
0,0001950
0,0161920
Сумма, руб.
4,52
5,91
2,70
0,14
0,01
0,01
0,01
0,005
10,8567230
0,05
Литература
1. Том ПДВ ОАО «Кулебакский завод металлических конструкций». 2006.
2. «Типовая инструкция по организации системы контроля промышленных выбросов в атмосферу в отраслях промышленности».
Экологические проблемы урбанизированных территорий
Н.В. Краев
Научный руководитель: преподаватель кафедры БЖД Е.В. Шарапова
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
602264, Владимирская область, Муром, ул. Орловская, 23.
Е-mail: bgd@mivlgu.ru
Продолжительность существования жизни на планете Земля исчисляется миллионами лет,
время существования человека - около 10 тысяч лет. Что это капля в море существования нашего мира. Но за этот не продолжительный период человек радикальным образом повлиял на окружающий себя мир.
Человек - биологическое существо планеты, но он отличается от других ее обитателей нежеланием мирится с устоявшимися законами и стремлением переделать все вокруг себя с целью удовлетворения своих потребностей. Это объяснимо: как биологический вид человек не
обладал достаточными природными данными для охоты, защиты и просто выживания в суровых условиях мира. Поэтому ему приходилось искать другие способы выживания, одним из
которых является объединение в группы.
Именно из-за этой особенности человека и возникает рассматриваемая в этой статье проблема, проблема урбанизированных территорий. Что такое процесс урбанизации? Это процесс
роста городов, и занимание ими все новых и новых территорий. Что такое город? Это большое
скопление людей объединенных с одной целью: защита и выживание.
Чтобы разобраться в проблемах городов, надо совершить экскурс в историю и рассмотреть
развитие человечества и территорий, на которых они жили.
Первые города датируются пятью тысячами лет назад. Уже тогда были достаточно развитые цивилизации, такие как шумеры, египтяне и другие царства древнего мира, но от них мало
что осталось, и информации о них тоже не много. Целесообразнее рассмотреть средневековье,
когда начали зарождаться новые государства.
Во времена средневековой Европы другие биологические виды на планете угрозы человечеству не представляли, зато сами люди вели бесконечные войны друг с другом, тем самым
вынуждая людей объединятся в группы и строить защитные укрепления, замки и не большие
укрепленные города. Что представляет собой замок? Это хорошо укрепленное, рассчитанное на
долгую оборону и высокую степь защиты от проникновения неприятеля, но при этом он содержал слабую инфраструктуру и при это являлся местом обитания множества людей. Таким образом, мы определили первую проблему человека в городе: как избавляться от своих отходов?
Бывало, что отходы выбрасывались прямо на улицы, в подворотни и протекающие через город
472
Научный потенциал молодёжи - будущее России
реки. Так не решенная человеческая проблема перетекла в проблему окружающей среды. Выброшенные куда попало отходы приманивали крыс, а крысы являются разносчиками множества болезней. На фоне общего пренебрежения гигиеной эта проблема переросла в массовые эпидемии. Чума - проклятие и наказание человека за его неаккуратность.
В древней истории были другие примеры экологичности городов. Рассмотрим Рим - крупнейший город во время процветания Римской империи. Хотя это и происходило за тысячу с
лишним лет до средневековья, но в нем проблема с отходами и гигиеной решались на высоком
уровне. Во-первых, город снабжался чистейшей водой доставляемой через систему акведуков
от источника к хранилищу в городе, Во вторых это очень хорошая система канализация и конечно же знаменитые римские бани. За гигиеной тогда следили серьезно.
Следующая проблема урбанизированной территории - пища, именно пропитание было
проблемой для большого объединения людей. Ведь на территории города уже не было лесов,
где бы водилась дичь, и не было места, чтобы заниматься земледелием. Поэтому Рим сравнивали с монстром, который пожирал все в округе, и эта округа вынуждена была его кормить и
снабжать всем необходимым, ведь он достиг такого состояния, что сам производить уже ни чего не мог.
Еще одна проблема города берет свое начало в 19 веке в эпоху технического прогресса.
Это вредные выбросы промышленности и транспорта. Европа вступает в новую эру – эру технического прогресса, с изобретением парового двигателя происходит бурное развитие промышленности ведь теперь можно производить больше затрачивая меньше сил, а результат - для
новых фабрик нужны рабочие и люди из прилежащих территорий стали переберется в города, а
мы уже рассмотрели, к чему приводит большое скопление людей.
Помимо мусора, производимого людьми и фабриками становятся актуальны выбросы от
сжигания угля. Но тогда это было не так заметно в общей картине: и воздух был чище, и фабрики меньше. Но в 20 веке уже изобрели двигатель внутреннего сгорания и вся Европа вступила в промышленную эру, фабрик стало больше и создаваемые ими выбросы стали заметнее.
Энергия и способы ее получения стали важнейшей проблемой, важнее добычи пропитания.
Мощности паровых двигателей уже давно не хватает, поэтому электричество становится двигателем производства. Электричество сейчас нужно не только фабрикам но и простым людям,
для обеспечения их быта такими привычными вещами как телевизор, компьютер, тостер, микроволновка, радио и просто лампочка, все это обеспечивается за счет электричества.
Следующая проблема, так же порожденная техническим прогрессом и настолько привычная человеку, - автомобиль. Для своей работы ему необходимо сжигать бензин, который после
сгорания помимо углекислого газа, обычного остаточного продукта горения и дыхания человека, оставляет угарный газ, свинец, остатки не сгоревшего топлива и другие не менее вредные
вещества.
Подведем итоги. Во-первых, история средневековья показывает, что разрушенное восстанавливать очень трудно.
Во-вторых, мы живем в том мире, который построили сами, и будем в нем жить. Ни кто
нам в этом помогать не будет. Важно, что бы люди задумались о простой гигиене и чистоте
своего города.
Сорбционная очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий
А.В. Макаров
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Предприятия пищевой промышленности отличаются высоким уровнем водопотребления и
большим объемом образующихся сточных вод. Образующиеся сточные воды различаются в
Экологическая безопасность
473
зависимости от вида и объема производства по составу, степени дисперсности загрязняющих
веществ, характера воздействия этих веществ на окружающую среду и по агрегатному состоянию.
К таким предприятиям, где основным вредным фактором, оказывающим воздействие на
окружающую среду, являются сточные воды, относятся мясоперерабатывающие предприятия
[1]. Примерно 85-90% воды выбрасывается из цехов в виде загрязненных стоков. Загрязненные
стоки причиняют серьезный ущерб растительному и животному миру водоемов, причиняют
реальную угрозу канализационным сетям и очистным сооружениям из-за высокого содержания
в этой воде жира [2]. В сточных водах мясоперерабатывающих предприятий отмечено большое
содержание жиров, белков, крови и других органических веществ. Наиболее предрасположенными к гнилостным анаэробным процессам являются жиро-белковые комплексы.
В соответствии с требованиями санитарно-эпидемиологического надзора по очистке сточных вод наиболее эффективным способом является сорбционный способ. Этот способ позволяет снизить содержание загрязняющих веществ до ПДК и извлечь из сточных вод полезные вещества, такие как жир и белок. На мясоперерабатывающем производстве целесообразно использовать синтетический пенополеуретан (ППУ) и природные сорбенты (цеолит) для очистки
сточных вод от жира и белка. И.А. Малаховым в статических условиях бала определена сорбционная активность этих сорбентов [1]. Для сравнительной оценки сорбентов была использована адсорбция. Растворы сывороточного альбумина и животного жира использовались для исследования количественных соотношений. За счет энергии адгезии молекул с молекулами ППУ
осуществляется адсорбция. После того как поры адсорбента насытятся жиром, его необходимо
регенерировать. Стержни початков кукурузы (СПК) имеют пространственно-губчатую структуру. После контакта с жирной пленкой происходит селективное впитывание жира на поверхности воды.
Также в статических условиях была определена сорбционная активность цеолита по отношению к сывороточному белковому альбумину, как и к жиру. Образцы массой 2 грамма перемешивались в конической колбе, добавлялся раствор в количестве 200 мл с концентрацией белка 1000 мг/л, затем проба оставлялась на 1,5 часа. После этого определялась прозрачность раствора, содержание в нем остаточного белка, твердая фаза, отделяемая декантацией. Прозрачность раствора определялась методом колориметрии при длине волны 590 нм по оптической
плотности. Методом Лоури по калибровочным кривым определялось остаточное содержание
белка. Оптическая плотность образцов уменьшалась со временем. Это говорит о способности
сорбентов извлекать белок из растворов. Менее эффективно сорбцию белка можно объяснить
неспецифическим взаимодействием молекул белка с сорбентом. Кроме того, сорбент на основе
початков кукурузы имеет следующие преимущества [2]:
• низкая стоимость, так как является отходом сельскохозяйственного производства;
• содержит клетчатку, может использоваться в качестве корма для животных;
• не требует затрат на регенерацию.
Для извлечения из сточных вод мясоперерабатывающих предприятий белка и жира можно
рекомендовать сорбент на основе стержней початков кукурузы.
Литература
1. Малахов И.А Очистка сточных вод мясоперерабатывающих предприятий // Мясная индустрия. 2001. № 5.
2. Кузнецова Г.Н., Петренко Э.И. Об экономии воды и снижении загрязненности сточных вод
// Мясная индустрия. 1990. № 1.
3. Экология и промышленность России, июнь 2009 г.
474
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Главные загрязнители биосферы
М.С. Мануев
Научный руководитель: ассистент каф. БЖД А.С. Пузанков
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
602264,Муром.Владимирская область, ул.Орловская, 23.
E-mail: bgd@mivlgu.ru
Биосфера (от греч. bios — жизнь и сфера) – это область активной жизни, охватывающая
нижнюю часть атмосферы, гидросферу и верхнюю часть литосферы. В биосфере живые организмы и окружающая их среда обитания органически связаны и взаимодействуют друг с другом, образуя целостную динамическую систему. Впервые термин «биосфера» был введен в
1875 австрийским геологом Э. Зюссом.
Загрязнение – неблагоприятное изменение окружающей среды, являющегося побочным
результатом деятельности человека. Привнесение в среду новых, не характерных для нее физических, химических или биологических компонентов или превышение естественного многолетнего содержания этих компонентов. Воздух, вода, почва, растения, животные микроорганизмы, человек – самые главные объекты загрязнения.
Загрязнители:
1. CO2 или парниковый эффект - это нагрев внутренних слоев атмосферы. В атмосфере
Земли излучение поглощается молекулами Н2О, СО2, О3и др. Парниковый эффект повышает
среднюю температуру планеты, смягчает различия между дневными и ночными температурами. В результате антропогенных воздействий содержание СО2(и других газов, поглощающих в
инфракрасном диапазоне) в атмосфере Земли постепенно возрастает. Не исключено, что усиление парникового эффекта в результате этого процесса может привести к глобальным изменениям климата Земли.
2. Фосфаты - это соли и эфиры фосфорных кислот. Соли входят в состав фосфорных удобрений, минеральных подкормок, моющих средств и др. Большое применение фосфатных удобрений ведет к загрязнению вод в реках и озерах.
3. Пестициды. Химические препараты для борьбы с сорняками, вредителями, болезнями
культурных растений. Большинство пестицидов — синтетические органические вещества. При
систематическом применении стойких высокотоксичных пестицидов, особенно в завышенных
дозах, наблюдается загрязнение ими окружающей среды, что приводит к уничтожению полезных насекомых, птиц, рыб, зверей, а также отравлению людей непосредственно пестицидами
или продуктами, в которых они способны накапливаться.
4. Радиация. Говоря о масштабах воздействия человека на природу, нужно также сказать о
проблеме радиоактивного загрязнения окружающей среды, связанную с испытаниями ядерного
оружия и атомной энергетикой.
5. Нефть. Применение нефтепродуктов приводит к пагубным экологическим последствиям,
вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих.
6. Тяжелые металлы (Hg, Pb). Ртуть один из самых опасных загрязнителей пищевых продуктов. Накапливается в организме и вредно влияет на нервную систему. Свинец добавляется в
горючие смеси (бензин) затем с продуктами сгорания выбрасывается в атмосферу. Негативно
влияет на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках.
Последствия загрязнений:
1. Процесс нежелательных потерь вещества, энергии, труда, средства, рассеиваемые в
биосфере.
2. Необратимое разрушение отдельных экосистем и биосферы в целом.
3. Снижение продуктивности экосистем, потери плодородных земель и биосферы в условиях морального состояния человека.
Экологическая безопасность
475
Современное экологическое состояние России
Д.Н. Мудрилов
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
На современном этапе развития актуальны проблемы экологической безопасности населения, проживающего на урбанизированных территориях. Именно на этих территориях человек
подвергается наибольшей экологической опасности по причине крайне негативного воздействия на все природные среды.
Загрязнение окружающей среды остаётся проблемой, прежде всего промышленного насыщения
городов России, сопровождаемой большим социальным и экономическим ущербом. Экологическая
обстановка практически не улучшается даже в условиях реализации программных природоохранных мер.
Выбросы промышленных предприятий в атмосферу достигают 80% суммарных выбросов (на
втором месте находится транспорт – 11 %). Сброс загрязнённых сточных вод составляет более 30 %
(на первом месте находится жилищно-коммунальное хозяйство – около 60%) [1]. Промышленное
производство «лидирует» в загрязнение окружающей среды отходами, в том числе токсичными.
По данным различных наблюдений, число городов в которых уровень загрязнения атмосферы
оценивается, как высокий увеличилось от 90 до 149. А число городов, где средние концентрации
одного или нескольких компонентов превышают ПДК, достигло 203.
Уровень максимальных приземных концентраций растет вследствие увеличения общего
количества автомобилей. Таким образом, проблема загрязнения воздуха, связанная ранее с выбросами предприятий, существенно усугубилась.
Список городов с наибольшим уровнем загрязнения воздуха включает 31 город с общей
численностью населения более 15 млн. человек. Это города, в которых расположены предприятия черной и цветной металлургии. Значительная часть продукции, производимой ими, поставляется на экспорт, образующиеся отходы концентрируются на прилегающих городских
территориях, создавая реальную угрозу здоровья населения.
Еще одной острой экологической проблемой является загрязнение водоемов сточными водами. С начала 90-х гг. в России наметилась тенденция к снижению отбора воды из поверхностных водоемов и соответственно к уменьшению объемов сброса сточных вод, а вместе с ними
загрязняющих веществ в водные объекты. Однако это не привело к адекватному оздоровлению
рек. Как и в предыдущие годы, качество поверхностных вод не соответствует нормативам по
наиболее распространенным веществам: нефтепродукты, фенолы, соединения тяжелых металлов, аммонийный и нитритный азот и др.
По данным государственной статистической отчетности нормативную очистку проходит
менее 20% загрязненных сточных вод [2]. Больше всего загрязнены водные объекты на территориях Центрального, Северо-Кавказского и Уральского регионов. Также высокие уровни загрязнения водных объектов обусловливают аварии на предприятиях, вследствие чего наблюдается превышающие рыбохозяйственных ПДК в десять и более раз. В последние годы отмечается рост числа случаев сосредоточенного загрязнения поверхностных вод в связи с авариями на
трубопроводах.
На многих крупных реках качество воды, за различные периоды времени, изменяется в
диапазоне от «загрязненной» до «чрезвычайно грязной».
Литература
1. «Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды РФ в 2003». М. 2004,
с.133.
2. Журнал «Экология и промышленность России», март 2006, с.46.
476
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Экологическая проблема
А.Е. Назарова
Научный руководитель: ассистент каф. БЖД А.С. Пузанков
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
602264, Муром. Владимирская область, ул.Орловская, 23.
E-mail: bgd@mivlgu.ru
Древняя проблема взаимосвязи человека и природы в наше время приобрела новое, подчас
грозное звучание. Развитие общества, его экономики при- вело к существенным изменениям
природной среды. Наметилась тенденция к истощению горючих и минеральных ресурсов,
загрязняется и деградирует биосфера.
В социоэкосистемах непрерывно происходит вещественный, энергетический и
информационный обмен между ее социальными и природными компонентами. Если этот обмен
не нарушает установившийся природный круговорот веществ и естественные энергетические
потоки, то социоэкосистема находится в состоянии так называемого динамического
равновесия. И это нормальное состояние социоэкосистемы. Если в результате одностороннего
развития социальных компонентов или природных катаклизмов данное равновесие нарушается,
то социоэкосистема выходит из состояния динамического равновесия и теряет свою
устойчивость. Это выражается в деградации экосистем и социальном кризисе.
Понятие «экологическая проблема» обобщенно характеризует противоречия, возникающие
в системе вещественных, энергетических, информационных связей общества с природной
средой, влияние этих противоречий на человека и условия его жизнедеятельности.
Основные составляющие экологической проблемы: 1) усложнение получения
необходимых для существования и развития общества веществ, энергии, информации из
природной среды; 2) загрязнение окружающей среды отходами производства, чуждыми ей
веществами, дополнительной энергией; 3) нарушение информационных связей в природе,
обеднение биологического разнообразия; 4) ухудшение здоровья населения, состояния
экономики, нарушение социальной стабильности.
В настоящее время особое внимание уделяется следующим проявлениям экологической
проблемы:
разрушение почвы — ежегодно в результате эрозии с сельскохозяйственных угодий
уносится 26 млрд. т почвы;
исчезновение многих видов флоры и фауны — по нескольку тысяч в год (в ближайшие 20
лет может исчезнуть 1/5 всех видов растений и животных, существующих сегодня на Земле);
изменение климата (к 2050 г., согласно прогнозам, на Земле может произойти повышение
среднегодовых температур на 1,5-4,5 °С);
загрязнение природной среды — в настоящее время, например, в промышленности, в
сельском хозяйстве, в быту (в мировом масштабе) используется около 70 000 химических
веществ, к числу которых ежегодно добавляется от 500 до 1000 новых;
разрушение озонового слоя в верхних слоях атмосферы;
истощение традиционных горючих ресурсов.
Обострение современной экологической ситуации в определенной степени связано с
ограниченностью пространства Земли. Если в древние времена люди при истощении
плодородных почв, сведении лесов, наступлении засухи имели возможность переселиться в
другие места и обживать новые территории, то теперь таких «свободных» и благоприятных
территорий на Земле почти не осталось.
Различают локальные, региональные и глобальные проявления экологической проблемы.
Единство этих уровней — одна из главных особенностей экологической проблемы. Оно
определяется целостностью биосферы, наличием сложнейших взаимосвязей в геосфере.
Непосредственное воздействие на природные системы, их преобразование и загрязнение
осуществляются на локальном уровне (в отдельных населенных пунктах, промышленных зонах
и т.п.). Но техногенные воздействия на природные системы на этом уровне не затухают, а
Экологическая безопасность
477
распространяются вплоть до глобальных масштабов. Такие явления, как истощение озонового
слоя атмосферы, повышение радиационного фона Земли приобрели относительно
самостоятельный, глобальный характер и отражаются в каждой точке нашей планеты.
Определенные противоречия во взаимодействии общества с природной средой неизбежны.
В процессе обмена между обществом и природой материя (вещество, энергия и информация)
никуда не исчезает, а переходит из одной формы и одного состояния в другие. Отсюда прежде
всего следует, что прогресс общества неизбежно идет «за счет» природы, ибо, удовлетворяя
свои потребности, люди в процессе производства вынуждены заимствовать у природной среды
материальные блага, «отчуждая» их у нее.
Но если общество живет за счет природы, то его развитие может быть бес -конечным, если
бесконечна и разнообразна природная среда. Если общество развивается на ограниченном по
объему пространстве, каким является наша планета, то оно неизбежно на определенном этапе в
силу несотворимости и неуничтожимости материи должно столкнуться с экологической
проблемой. Однако усиление или ослабление противоречий во взаимодействии общества и
природы в значительной мере зависят от деятельности людей, ее характера, интенсивности и
масштаба. Именно благодаря этому обстоятельству у человечества есть шанс гармонизировать
процессы взаимодействия с природной средой.
Таким образом, экологическая проблема связана с возрастанием противоречий в
вещественных, энергетических и информационных связях общества с природной средой.
Важнейшими проявлениями экологической проблемы являются загрязнение окружающей
среды, истощения горючих и минеральных ресурсов. Все это, в свою очередь, отражается на
состоянии биосферы, ее компонентов, а также на здоровье людей, социальных процессах в
целом.
Использование производственных отходов с целью получения керамического кирпича
Р.А. Назаров
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Всего к настоящему времени в России накоплено около 80 млрд. т. промышленных отходов, которые занимают почти 300 тыс. га полезных земель. В связи с этим активно ищутся возможности использовать промышленные и бытовые отходы вторично. В журнале «Экология и
промышленность России» была опубликована статья, в которой рассматривалась проблема засорения огромным количеством производственных отходов (техногенное сырье). Авторы предлагают применять техногенное сырье для изготовления керамического кирпича [1].
Ежегодно более 2 тыс. га. земель, в том числе ценных сельскохозяйственных земель, отводится для складирования отходов, что сказывается на экологической ситуации регионов. Как с
природной, так и с экономической точки зрения хранение отходов не выгодно т.к. затрачивается
8-10% стоимости производственной продукции. Использование отходов является экономически
выгодным для производства. В этом случае исключаются затраты на геологоразведочные работы,
на строительство и эксплуатацию карьеров, уменьшаются затраты на топливо при производстве
строительных материалов, снижается себестоимость продукции, удельные капиталовложения,
уменьшаются площади занятые под отвалы. При этом главным является то, что использование
отходов производств – один из эффективных способов экономии природных материалов. Горнометаллургический комплекс, является основой экономики в нашей стране. Но, к сожалению, запасы высококачественных руд, быстро сокращаются. За последние 20-25 лет содержание основных металлов в рудах снизилось в 1,5-1,6 раза, а доля труднообрабатываемых руд возросла с 15
до 45%.
478
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Конечно, возникает другой вопрос – а как же перерабатывать? Ведь для этого технологического процесса необходима энергия. Большая часть этой энергии производится на энергетических
станциях, использующих органическое топливо. Они ежегодно выбрасывают в атмосферу более 16
млн. т. вредных веществ: 7,3 млн.т. оксидов азота и 4,6 млн.т. золы. Около 65–70% золошлаковых
материалов характеризуется высоким содержанием несгоревших остатков угля, суммарное количество которого может удовлетворить потребность всей керамической промышленности в топливе.
Химический состав техногенных материалов представлен следующими компонентами:
SiO2 , Al2O3 , Fe2 O3(общ ) , CaO , MgO , R2O [2]. Классификация техногенных сырьевых материалов по функциональной принадлежности, по которой побочные продукты в зависимости от отношений Fe2O3 / (CaO + MgO) , (SiO2 + Al2O3 ) / Fe2O3 , R2O / RO подразделены на три группы
(табл. 1).
Таблица 1
Компоненты
Интенсификаторы спекания
Пиритные огарки
Феррит-кальциевый шлак
Ватержакетный шлак
Плавни
Попутный продукт редкоземельных материалов
Зола легкой фракции
Отощители
«Хвосты» флотации переработки клинкера от вальцевания
шлаков
«Хвосты» обогащения:
Пегматитовых руд
Полиметаллических руд
Сульфидных руд
Соотношение оксидов, масс. %
Fe2O3 / (CaO + MgO )
(SiO2 + AL2O3 )Fe2O3
R2O / RO
Более 1
10,94
1,87
6,19
Более 0,4
0,47
Менее 2
1,34
0,33
0,80
Не нормируется
277
Но нормируется
0,62
0,30
Более 2
14,97
1,04
Менее 1
0,45
13,48
Более 2
3,17
2,67
Менее 2
0,04
0,13
0,72
1,55
88,53
11,18
6,46
1,75
0,17
-
Из таблицы видно, что по физико-механическим показателям лучше всего для изготовления кирпича подходит ватержакетный шлак, имеющий соотношение Fe2O3 / (CaO + MgO ) самое высокое – 6,19, а низшее – 0,80 [3]. Поэтому в качестве интенсификатора спекания из железосодержащих техногенных материалов целесообразно использовать феррит-кальциевый шлак,
так как кирпич имеет более высокие физико-механические показатели. Из щелочесодержащих
техногенных сырьевых материалов наиболее целесообразно использовать золу лёгкой фракции.
Литература
1. Журнал № 6 «Экология и промышленность России», 2009г.
2. ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости
3. ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии
и изгибе.
Экологические проблемы, возникающие при эксплуатации АЭС
А.А. Пудов
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
В середине XX века начинается рассвет ядерной энергетики. Во всем мире энергетические
ядерные реакторы считались безопасными, их системы слежения и контроля, а специально
Экологическая безопасность
479
обученный персонал гарантировали их безотказную работу. Ядерную энергетику считали «экологически чистой», потому что при замене ядерных установок, функционирующих на ископаемом топливе, обуславливает снижение выбросов парниковых газов.
Произошедшие крупные аварии в Великобритании, США и СССР разрушили представления о безопасности ядерной энергетики в целом. Причиной послужила катастрофа, произошедшая на чернобыльской АЭС.
Уровень загрязнения от данной аварии был настолько высок, что пришлось прибегнуть к
эвакуации населения близлежащих районов, почвы, растительный покров, поверхностные воды
оказались зараженными радиоактивными веществами на многие десятилетия. Т.к. система медицинской статистики во многих странах СНГ в большинстве случаев просто отсутствует, был
сильно занижен причиненный риск здоровью от выбросов этой АЭС. В США установили, с мая
1986 года по август того же года, был выявлен высокий рост смертности среди населения и понижение рождаемости, которые связаны с немалой концентрацией радиоактивных выбросов
(йода-131), выпавших на США.
За пол года резко возросла смертность от пневмонии, СПИДа, инфекционных заболеваний.
Это связано непосредственно с влиянием чернобыльских выбросов на иммунную систему человека. Младенческая смертность в южной части Германии возросла на 35%, т.к. выпадения от
чернобыльской аварии на юге Германии были более интенсивны [2].
Опасность атомной энергетики состоит не всегда в катастрофах и авариях. В ходе работы
реакторов в окружающую среду попадают примерно 250 различных радиоактивных частиц.
Эти частицы с водой, пылью, воздухом и пищей попадают в человеческий организм, в организм животных, вызывая злокачественные заболевания, мутагенные врожденные дефекты, чем
увеличивают заболеваемость населения [5].
При нормальной работе АЭС, она выбрасывает множество радиоактивных изотопов. Эти
радиоактивные частицы как и радиоактивный йод вызывают поражение щитовидной железы.
В десятках километров от любой АЭС наблюдаются столбы ионизированного воздуха, которые
также называют «свечки». Они вызваны радиоизотопами «инертных» газов. Все это сказывается на качестве и состоянии окружающей среды, на миграционных путях птиц и летучих мышей,
на поведении насекомых.
Одним из основных выбрасываемых инертных газов является криптон-85 бета-излучатель,
изменяет электропроводность атмосферы. Его количество в атмосфере каждый год возрастает
на 5 %. Этот газ вносит огромный вклад в изменение климата Земли [4].
Тритий, или радиоактивный водород другой бета-излучатель образующегося при нормальной работе АЭС. Доказано, что он легко связывается с протоплазмой живых клеток и накапливается в пищевых цепочках, увеличивая свою концентрацию тысячекратно на каждом последующем трофическом уровне. При распаде тритий испускает сильное бета-излучение, тем самым поражает клетки живых организмов [3].
Углерод-14 – радиоактивный газ, который так же не улавливается никакими фильтрами.
Ученые всего мира предполагают, что резкое замедление роста деревьев вызвано накоплением
в атмосфере углерода-14.
Загрязнение плутонием является главной опасностью при работе АЭС. На нашей планете
до середины прошлого столетия этого сверхтаксичного элемента насчитывалось не более 50 кг.
На данный момент загрязнение плутонием обретает катастрофический характер: атомные реакторы мира произвели уже столько плутония, что его количества уже достаточно для смертельного отравления всех живущих на Земле людей.
Наконец, важнейшей причиной экологической опасности ядерной энергетики и ядерной
промышленности в целом является проблема накопления радиоактивных отходов. На 424 гражданских ядерных энергетических реакторах, работающих во всем мире, ежегодно образуется
большое количество низко-, средне- и высокорадиоактивных отходов. Проблема вывода выработавших свой ресурс реакторов является составляющей проблему отходов.
В настоящее время радиоактивные отходы содержатся в специально оборудованных хранилищах, где размещаются стальные контейнеры, в которых отходы сплавлены вместе со стеклом – минеральной матрицей. Их захоронение пока не производится, но такие проекты активно
разрабатываются. Проблема заключается еще и в том, что приповерхностные хранилища гаран-
480
Научный потенциал молодёжи - будущее России
тируют безопасность только в течение примерно 100 лет, а отходы станут малоактивными
лишь через несколько миллионов лет.
Радиоактивное загрязнение сопровождает добычу и переработку урана, хранение и регенерацию топлива, работу АЭС. Это характеризует атомную энергетику как экологически грязную. С каждым годом с работой АЭС открываются новые опасности. Можно полагать, что и
далее будут выявляться новые данные об опасностях, исходящих от АЭС.
Литература
1. «Основы радиационной безопасности в жизнедеятельности человека» Купин П.П., Лакин
В.Л. Курск: Курск ГТУ, 1995 г.
2. Новиков В.И. «Радиация» ЦНИИ атоминформ, 1992 г.
3. Янаев В.К. «Мирный атом и его последствия» Питер Пресс, 1996 г.
4. «Ликвидация последствий радиационных аварий», Изд. АТ, 1997 г.
5. «Методика оценки радиационной и химической обстановки при ЧС» Таганрогский РТУ,
1999 г.
Организация системы мониторинга на предприятии
Д.Е. Рубцов
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Мониторингом называется комплекс систем наблюдения за элементами окружающей среды,
контроля и прогноза ее состояния, предполагающая оценку изменений в экосистемах, в том числе
связанных с накоплением загрязняющих веществ вследствие деятельности человека. Основным
источником информации при проведении оценки служат данные, полученные в процессе наблюдений за окружающей средой. Потребность в наблюдениях (новой, дополнительной или контрольной
информации) возникает на всех этапах оценки. Целью мониторинга и измерений является проведение контроля экологических характеристик с целью оценки их на соответствие законодательству и
выполнение программ экологического менеджмента.
Мониторинг за состоянием экологической ситуации на предприятиях осуществляет главный
эколог, он несет ответственность за разработку систем внутренних показателей отражающих результаты экологической деятельности предприятия в сферах: почва, воздух, вода и анализ их изменения. Мониторинг проводится за качеством и количеством выбросов загрязняющих веществ в
атмосферу, за состоянием загрязнения атмосферного воздуха на территории и санитарно защитной зоне завода. Проводится утилизация и размещение отходов, а также технологический контроль над составом вывозимых отходов в соответствии с сопроводительным паспортом. Соблюдается схема транспортировки производственных отходов к местам размещения и переработки,
учитывается и состав физико-химических свойств отходов, и их количество.
На предприятиях существуют санитарно-токсикологические исследования используемых
материалов и производственных отходов, которые остаются после проведения технологического процесса изготовления готовой продукции. Это в дальнейшем позволяет прогнозировать,
какое влияние они могут оказать на окружающую среду. На предприятиях существуют лаборатории, которые следят за состоянием водного бассейна, в который производится сброс нормативно очищенных стоков. Основной задачей лабораторий является осуществление мониторинга
за качеством сточных вод до, и после очистки. Объемы забираемых природных вод, количество
сточных вод и сбросов контролируются.
Для защиты окружающей среды от негативного воздействия на предприятии составляются
следующие планы:
− план по размещению и утилизации отходов,
Экологическая безопасность
481
− план по рациональному использованию материальных и природных ресурсов,
− план по минимальному использованию вредных материалов и веществ,
− план по повышению безопасности и снижению экологических рисков для персонала и
населения,
− план по соблюдению природоохранных требований, включая экологические требования, установленные предприятием самостоятельно,
− план по повышению прямой экологической эффективности и потенциальных экономических выгод и преимуществ экологической деятельности.
Существует система экологических нормативов:
1) нормативы качества окружающей среды,
2) нормативы допустимого воздействия на окружающую среду,
3) нормативы санитарно-защитных зон,
4) экологические стандарты.
Результаты мониторинга доводятся до подразделений предприятия. Руководители подразделений совместно с администрацией предприятия должны предпринимать меры по снижению
негативной нагрузки на окружающую среду. Также к предприятиям применяются экономические рычаги стимулирования экологизации хозяйства.
Литература
1. Журнал «Экология и промышленность России», март 2006, с.46.
2. Акимова Т.Н., Хаскин В.В. Экология. Человек-Экономика-Биота-Среда. Учебник для вузов,
- 2-е изд., перераб. и доп. – М.: ЮНИТИ-ДАНА. 2001 – 566 с.
3. Безопасность жизнедеятельности: Учебник. Под. ред. проф. Э.А. Арустамова – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд. Дом «Дашкрв и К», 2002. – 276 с.
Методы и средства защиты от вибрации
А.И. Семенов
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД М.В. Калиниченко
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
г. Муром ул. Орловская д. 23,
E-mail: center@mivlgu.ru
Вибрация – это малые механические колебания, возникающие в упругих телах.
Источниками вибрации могут являться:
− возвратно-поступательные движущиеся системы;
− неуравновешенные вращающиеся массы;
− ударное взаимодействие сопрягаемых деталей;
− оборудование и инструмент, использующиеся в технологических целях ударное воздействие на обрабатываемый материал.
Область распространения вибрации называется вибрационной зоной.
Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; виброизоляция; вибропоглощение, а также индивидуальные средства защиты и т.д.
Снижение виброактивности машин достигается изменением технологического процесса,
применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены,
например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых
зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.
482
Научный потенциал молодёжи - будущее России
Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы, собственной частоты колебаний машины путем
изменения жесткости системы с установкой ребер жесткости или изменения массы системы.
Вибропоглощение – метод снижения вибраций путем усиления в конструкции процессов
внутреннего трения, рассеивающих виброэнергию в результате необратимого преобразования
ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция, и в местах сочленения ее элементов (заклепочных, резьбовых, прессовых и др.).
Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника возбуждения
защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции
чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным
отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации.
Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.
Виброзащитные подставки – наиболее приемлемые средства защиты от общей вибрации
при работе стоя. Основной частью подставки является опорная плита, на которой стоит и выполняет работу оператор.
Виброзащитные сидения применяют, если оператор выполняет работу сидя. На практике
применяют различные конструктивные схемы подставок: с резиновыми и пневмобаллонными
виброизоляторами, с пружинными виброизоляторами.
Виброзащитные кабины используют в тех случаях, когда на человека-оператора воздействует не только вибрация, но и другие негативные факторы: шум, излучения, химические вещества и т.д.
Виброзащитные рукоятки предназначены для защиты от локальной вибрации рук оператора.
Виброзащитные рукавицы отличаются от обычных рукавиц тем, что на их ладони или в
накладке закреплен упругодемпфирующий элемент.
Виброзащитная обувь изготавливается в виде сапог, полусапог, полуботинок как мужских,
так и женских, и отличаются от обычной обуви наличием подошвы или вкладки из упругодемпфирующего материала.
Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.
В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики № 579, 580, типа
БД-17 и простейшие конструкции.
Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей
смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2 ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.
Литература
1. Девисилов В.А. Охран труда: учебник. – 3-е изд., испр. И доп. – М.:ФОРУМ: ИНФРА-М,
2007.
2. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов/ Б39 С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф.
Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В.Белова. 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2007.
Экологическая безопасность
483
Применение каталитического дожигания для повышения экологической
безопасности технологического процесса пайки
Е.А. Торохова
Научный руководитель: старший преподаватель кафедры БЖД С.А. Финогенов
Федеральное агентство по образованию Муромский институт (филиал)
ГОУ ВПО «Владимирский государственный университет»
602264, Муром. Владимирская область, ул. Орловская, 23.
Е-mail: bgd@mivlgu.ru
Объектом данного научного исследования является участок пайки сборочного цеха ОАО
«Муромский завод радиоизмерительных приборов» (МЗ РИП). Проведя исследование выбранного объекта на предмет выявления экологических опасностей и вредностей, можно сделать
вывод, что изучаемый технологический процесс оказывает влияние на окружающую природную среду посредством регулярных, но незначительных выбросов вредных веществ в атмосферный воздух. Концентрация вредных веществ в выбросе с одного рабочего места во много
раз меньше ПДК, поэтому следует обратить внимание на общий выброс по цеху от 50 однотипных рабочих мест.
На рассматриваемом рабочем месте выделяются следующие вредные вещества: бензин,
этиловый спирт, соединения свинца, а также оксид углерода (IV).Так как последние два вещества выделяются в довольно малых количествах, не оказывая вредного воздействия даже при
общей суммации выброса по цеху, то следует учитывать выброс паров бензина и этилового
спирта. Рассмотрев технологический процесс, можно сделать вывод о том, что источником этих
вредных выделений являются пары спирто-нефрасовой смеси, испаряющиеся с подогретой поверхности – мест пайки, применяемой в целях обезжиривания поверхностей мест спайки.
Кроме того, этиловый спирт является составной частью канифольного флюса (содержание,
мас. %: канифоль – от 10 до 60; спирт этиловый – от 90 до 40.), испарение которого с поверхности активизируется непосредственно в процессе пайки, что связано с высокой температурой
жала паяльника (t = 260 – 280єС.)
В качестве метода очистки от вредных выделений бензина и этилового спирта наиболее
эффективным методом является каталитическое сжигание органических материалов [1].
Каталитическое сжигание представляет собой дальнейшее расширение технологии сжигания
газов в замкнутом пространстве, к его преимуществам относится тот факт, что окисление на поверхности катализатора происходит при температуре ниже температуры самовоспламенения и
при таких концентрациях горючих газов, которые не обеспечивают тепловыделения, необходимого для протекания самоподдерживающейся реакции горения. Кроме того, дополнительным
преимуществом является расход для каталитического сжигания только лишь стехиометрического
количества кислорода (из воздуха), поэтому отпадает необходимость в предварительном подогреве [2]. Кроме того, необходимо отметить, что существует экономическое преимущество каталитических установок сжигания по сравнению с остальными, которое связано со снижением температуры воспламенения, а следовательно, с экономией энергии. Для осуществления реакции
окисления на активных центрах катализатора требуется меньшее количество энергии, чем для
проведения гомогенной реакции. Поэтому газообразные отходы не приходится подогревать до
столь высоких температур, как, например, в процессе термического окисления.
Таким образом, применение каталитического дожигания в качестве способа повышения
экологической безопасности изучаемого производства, должно позволить добиться не только
снижения влияния вредных выбросов на окружающую природную среду, но и получить значительное экономическое преимущество по сравнению с используемыми на предприятии методами очистки воздуха.
Литература
1. Уорк К., Уонер С. «Загрязнение воздуха. Источники и контроль», перевод с английского
А.В. Лысака, А.Г. Рябошапко и Е.Д. Стукина / Под редакцией д-ра техн. наук, проф, Е.Н. Теверровского. М., «Мир», 1980.
2. Защита атмосферы от промышленных загрязнений: Справ. Изд.: В 2-х ч. Ч.1; Пер с
англ./Под ред. Калверта С., Ипглунда Г.М. М.: Металлургия, 1988