506

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Ю.В. Готулева

ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Учебно-методическое пособие для подготовки к лекционным занятиям по дисциплине «Охрана окружающей среды»

для студентов очной формы обучения по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника,

профиль Промышленная теплоэнергетика

Нижний Новгород

2017

УДК 075.8

Готулева Ю.В. Охрана окружающей среды. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / Ю.В. Готулева; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2017. – 10 с; 1 электрон. опт. диск (CD-R)

Приведены рекомендации по изучению курса лекций по охране окружающей среды. Приведены основные положения по освоению студентами курса: изучение системы государственных, административно-хозяйственных и технических мероприятий по охране окружающей среды; формирование знаний по антропогенному загрязнению окружающей среды выбросами и сбросами теплогенерирующих установок, характеристикам основных загрязнителей; умений выполнить экологическую оценку энергетических объектов по фактору загрязнения окружающей среды и подобрать комплекс экозащитного оборудования.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным занятиям по учебной дисциплине Б.1.38 Охрана окружающей среды по направлению подготовки 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника, профиль Промышленная теплоэнергетика.

3

Введение.

В своей практической деятельности бакалавр направления 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника, профиль Промышленная теплоэнергетика может встречаться или с проектированием объектов, использующих теплоэнергетическое оборудование или с их эксплуатацией. Во всех этих случаях ему необходимо четко представлять работу энергетического оборудования.

Изучив курс «Охрана окружающей среды», студент должен обладать следующими навыками:

а) правильно оценивать воздействие выбросов от энергетических установок на окружающую среду;

б) правильно выбирать оптимальное решение для уменьшения токсичности выбросов от энергетических установок

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов 3 курса (6-ой семестр) ННГАСУ в помощь при изучении курса лекций, на которые преподавателю в соответствии с действующим учебным планом выделено 16 академических часов на одну группу.

Исходя из выделенного объема лекционных часов в учебно-методическом пособии изложены основные рекомендации для студентов по освоению следующих тем курса:

1.Антропогенное загрязнение компонентов окружающей среды: воздуха, воды, почвы, недр. Воздействие загрязнения на человека, животный и растительный мир.

2.Экологическое законодательство. Динамика законодательных актов по охране окружающей среды. Нормирование качества окружающей среды.

3.Экологическое проектирование. Проект «Охрана окружающей среды» в составе проектной документации на строительство и реконструкцию объектов различного назначения.

4.Экозащитное оборудование в системах охраны окружающей среды от объектов теплоэнергетики.

Тема 1. Антропогенное загрязнение компонентов окружающей среды: воздуха, воды, почвы, недр. Воздействие загрязнения на человека, животный и растительный мир.

Приступая к изучению данного курса лекций, студент должен, как будущий бакалавр, понять, что объекты промышленной теплоэнергетики всегда отрицательно воздействуют на окружающую среду. Поэтому студент, решая практические задачи для промышленных объектов, должен учитывать влияние энергетических установок на окружающую среду.

В курсе лекций рассматривается:

Антропогенное загрязнение воздушного бассейна выбросами теплоэнергетических установок. Антропогенное загрязнение водного бассейна сбросами теплоэнергетических установок. Антропогенное загрязнение почвы и недр при добыче топлива. Негативное воздействие загрязнений на человека, животный и растительный мир.

Прежде, чем приступить к изучению материала, студенту необходимо усвоить сле-

дующие понятия:

Экологическая система – совокупность организмов и среды их обитания. Экология – наука, изучающая экологические системы, их структуру и состав,

функционирование и эволюцию.

Окружение – комплекс условий, воздействующих на организм и их место прожи-

вания.

Экологический фактор – любой элемент окружения, влияющий на живые организмы и на их взаимодействие.

4

Окружающая среда – часть природы, на которую распространяется влияние чело-

века.

Благоприятная окружающая среда – равновесное существование природы и человека (общества), экологически безопасное существование, без нарушения природных основ воспроизведения жизни.

Экологическая безопасность – состояние защищенности жизненно важных экологических интересов человека, его прав на чистую, здоровую для жизни окружающую среду, а также система мероприятий, направленных на предупреждение чрезвычайных ситуаций.

Для выявления и предотвращения антропогенного воздействия человека на окружающую среду студенты должны изучить, какие природные ресурсы существуют и как они используются человеком (рационально или нерационально). Для определения рациональности использования человеком природных ресурсов студент должен знать: состав атмосферы, взаимодействие компонентов воздуха и технологических выбросов между собой; какими земельными ресурсами обладает РФ, их состояние и использование; водные ресурсы РФ, характеристика подземных и поверхностных вод, их состояние и использование; топливно-энергетические ресурсы РФ, их использование.

Тема 2. Экологическое законодательство. Динамика законодательных актов по охране окружающей среды. Нормирование качества окружающей среды.

При освоении данной темы студенту следует овладеть основными знаниями по природоохранной деятельности.

Природоохранная деятельность включает в себя элементы:

-постановка целей,

-выбор методов их реализации,

-учет особенностей на различных уровнях реализации деятельности. Цель: защита природной среды с учетом интересов общества. Методы реализации:

-нормативно-правовые (законы, стандарты)

-экономические (налоги, бюджетные вливания и т.д.)

-информационные (средства массовой информации, интернет, конференции и т.д.)

-социально-психологические (образование, культура и т.д.)

Для успешного освоения темы студенту необходимо изучить документы: Конституция Российской Федерации (ст.ст. 9, 42, 72), Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ, Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны: ГН 2.2.5.1313-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны: ГН 2.2.5.1314-03: Гигиен.

нормативы: Утв. 27.04.03: Дата введ. 15.06.03.

Тема 3. Экологическое проектирование. Проект «Охрана окружающей среды» в составе проектной документации на строительство и реконструкцию объектов различного назначения.

При освоении данной темы студенту важно понять, что в основу расчетов в составе проектной документации на строительство и реконструкцию объектов различного назначения входит несколько взаимосвязанных разделов.

Раздел «Охрана и рациональное использование земельных ресурсов». Данный раздел включает в себя: условия землепользования и геологическая среда; охрана земель от воздействия объекта, охрана и рациональное использование почвенного слоя; охрана недр.

5

Раздел «Охрана атмосферного воздуха от загрязнения». Данный раздел включает в себя: расчет распределения вредных веществ в атмосферном воздухе; определение размеров зоны влияния (ЗВ) и санитарно-защитной зоны (СЗЗ); мероприятия по защите воздушного бассейна.

Раздел «Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения». Данный раздел включает в себя: водопотребление и водоотведение промышленного объекта; характеристика сточных вод проектируемого объекта; организация сброса сточных вод; мероприятия по охране подземных вод от загрязнения и истощения; рыбоохранные мероприятия.

Раздел «Охрана окружающей среды при складировании (утилизации) отходов промышленного производства». Данный раздел включает в себя: виды и количество отходов проектируемого объекта; оценка степени токсичности отходов промышленного объекта; складирование (утилизация) отходов.

Раздел «Охрана растительного и животного мира». Данный раздел включает в себя: характеристика существующего состояния растительности района размещения объекта; воздействие объекта на растительность; характеристика животного мира и воздействие объекта на животный мир; мероприятия по охране животного и растительного мира.

Тема 4. Экозащитное оборудование в системах охраны окружающей среды от объектов теплоэнергетики.

Приступая к освоению данной темы студенту, помимо информации, получаемой на лекциях, полезно по дополнительной литературе ознакомиться с историей применения и развития оборудования для очистки атмосферного воздуха от вредных веществ; оборудования для очистки вредных стоков энергетических установок; систем сбора и утилизации отходов производства.

В теме экозащитное оборудование в системах охраны окружающей среды от объектов теплоэнергетики студенту необходимо изучить характеристику конкретных отраслей экологической деятельности как источников загрязнения окружающей среды, а также виды энергии, способы ее преобразования и транспортировки.

Во Вселенной происходят процессы преобразования энергии из одного вида в другой в огромных масштабах. Человечество находится в самом начале пути понимания этих процессов.

Механическая энергия преобразуется в тепловую – трением, в химическую – путем разрушения структуры вещества, сжатия, в электрическую – путем изменения электромагнитного поля генератора.

Тепловая энергия преобразуется в химическую, в кинетическую энергию движения, а она – в механическую (турбина), в электрическую.

Химическая энергия может быть преобразована в механическую (взрыв), в тепловую (тепло реакции), в электрическую (батарейки).

Электрическая энергия может быть преобразована в механическую (электромотор), в химическую (электролиз), в электромагнитную (электромагнит).

Электромагнитная энергия – энергия Солнца – в тепловую (нагрев воды), в электрическую (фотоэффект → гелиоэнергетика), в механическую (звонок телефона).

Ядерная энергия → в химическую, тепловую, механическую (взрыв), регулируемое деление (реактор) → химическая + тепловая.

Транспортировка топливно-энергетических ресурсов осуществляется железнодорожным, воздушным, автомобильным, водным транспортом по трубопроводам, по проводам, электромагнитным излучением.

6

Все источники энергии воздействуют на окружающую среду и человека. Электромагнитные (ЭМ) поля токов промышленной частоты, наиболее опасные

места – у трансформаторных подстанций, под линиями электропередач высокого напряжения. Интенсивность излучения пропорциональна четвертой степени частоты колебаний электромагнитного поля. Действие ЭМ поля вызывает нарушение функций нервной и сер- дечно-сосудистой систем, изменяет кровяное давление.

Тепловые источники. Любое нагретое тело излучает инфракрасное излучение в окружающую среду. Чем выше температура нагрева, тем выше энергия инфракрасного излучения. Опасность оценивается по плотности потока энергии (ПДУ = 500 Вт/м2). При действии ИК-излучения может повышаться температура тела, кровяное давление, развиваться болезни глаз.

Электромагнитные поля радиочастот. Наиболее неблагоприятное воздействие оказывает сверхвысокочастотное излучение (длина волн от 1 мм до 1 м.). Радиоволны действуют на нервную и сердечно-сосудистую системы живых организмов, вызывает чувство тревоги, снижение памяти у человека.

Изучив курс «Охрана окружающей среды», студент должен прийти к пониманию проблем охраны окружающей среды и необходимости комплексного использование материальных и энергетических ресурсов для снижения вредного воздействия на природу и уменьшения расхода топливно-энергетических, водных, земельных ресурсов.

7

Список экзаменационных вопросов

1.Санитарно-защитные зоны промышленных предприятий. Как определяются границы санитарнозащитной зоны предприятия?

2.Экологическое законодательство. Динамика развития законодательных актов по охране окружающей среды.

3.Что такое предельно допустимый выброс (ПДВ) вредного вещества от источника загрязнения? Как определяется ПДВ?

4.Что такое санитарно-защитная зона (СЗЗ)? Приведите примеры санитарной классификации промышленных предприятий. Каким образом определяются и как отсчитываются границы санитарно-защитной зоны (СЗЗ)? Как проводится корректировка СЗЗ по румбам?

5.Техногенное воздействие на водоемы. Нормирование качества водоемов. Классификация водоемов по характеру их использования.

6.Проанализируйте разницу в распределении концентраций загрязняющих веществ от горячих и холодных источников загрязнения.

7.Охарактеризуйте воздействие физических факторов на состояние человека. Назовите нормативы предельно допустимого уровня шума (ПДУ).

8.Токсичные ингредиенты продуктов сгорания органических топлив. Свойства. Гигиеническая характеристика

9.Поясните механизм образования продуктов неполного сгорания – оксида углерода, сажи, бенз/а/пирена в топочных камерах энергетических установок.

10.Каков механизм образования оксидов азота в топочных камерах топливосжигающих установок? Сопоставьте температурный уровень образования топливных и термических оксидов азота.

11.Характеристики шумового воздействия. Нормирование шумового воздействия. Привести примеры.

12.Что такое технологические методы снижения загрязнения атмосферного воздуха? Оцените результативность их применения в топливосжигающих установках

13.Оцените уровень шума, создаваемого оборудованием топливосжигающих установок. Приведите основные методы защиты от шума. Приведите характеристики шумопоглощающих материалов.

14.Приведите классификацию методов защиты атмосферы от вредных выбросов топливосжигающих установок. Оцените степень снижения загрязнения при использовании различных методов очистки.

15.Каковы изменения в распределении концентраций, если источник загрязнения размещен в зоне аэродинамической тени?

16.Проанализируйте особенности расчета рассеивания выбросов от площадных источников загрязнения.

17.Оцените снижение выбросов вредных веществ от топливосжигающих установок при использовании энергосберегающего оборудования.

18.Каковы основы расчета рассеивания выбросов от линейного источника загрязнения?

19.Назовите основные этапы экологической оценки топливосжигающих установок с позиции загрязнения воздушного бассейна. Как определить необходимую степень снижения выбросов в атмосферу?

20.Технологические методы снижения образования оксида углерода, сажи, бенз(а)пирена

21.Какими способами можно снизить одновременно выбросы углеродистых и азотистых соединений. Приведите схемы.

22.Что такое технологические методы снижения вредных выбросов и сбросов? Приведите схемы (выборочно).

8

23.Приведите основные положения теории распределения выбросов в атмосферном воздухе.

24.Какими образом подсчитывается максимальная приземная концентрация вредных веществ от источника загрязнения.

25.Техногенное воздействие на водоемы. Нормирование качества водоемов. Классификация водоемов по характеру их использования.

26.Сопоставьте предельно-допустимые концентрации (ПДК)рз, (ПДК)м.р. (ПДК)с.с вредных веществ, образующихся при сжигании органического топлива.

27.Санитарно-защитные зоны предприятий. Как определяются границы санитарноза- щитной зоны предприятия?

28.Приведите основные разделы нормативного документа «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предпятий

(ОНД-86)».

29.Проанализируйте разницу в распределении концентраций загрязняющих веществ от горячих и холодных источников загрязнения.

30.Проанализируйте воздействие шума на организм человека? Каковы различия между воздействием шума в дневные и ночные часы? Назовите нормативы предельно допустимого уровня шума (ПДУ).

9

Рекомендуемая литература

1.Защита биосферы от промышленных выбросов: основы проектирования технол. процессов: учеб. пособие для студентов вузов по спец. «Охрана окружающей среды и рацион. использование природ. Ресурсов» / А.И. Родионов [и др.]. – Москва: Химия: КолосС, 2005.

2.Экология и строительное производство : учеб. Пособие / А.И. Фирсов [и др.]. – Н.Новгород : ННГАСУ, 2012.

3.Промышленная экология : учеб. пособие для студентов вузов по всем направлениям образоват. обл. техники и технологий / Б.С. Ксенофонтов [и др.]. – М.: ИД «ФОРУМ»: ИНФРА-М, 2013.

4.Нормирование и снижение загрязнений окружающей среды : учеб. для бакалавров : учеб. для студентов вузов по естеств.-науч. направлениям и спец. / М.М. Редина, А.П. Хаустов. – М.: Юрайт, 2014.

5.Конституция Российской Федерации.

6.Федеральный закон «Об охране окружающей среды» от 10.01.2002 N 7-ФЗ.

7.Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны: ГН 2.2.5.1313-03. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны: ГН 2.2.5.1314-03: Гигиен. нормативы:

Утв. 27.04.03: Дата введ. 15.06.03.

.