Экология. Экология отраслей промышл.+. 1. Воздействие машиностроительной отрасли на состояние окружающей природной среды
 Скачать 150.95 Kb.
|
|
Интенсификация (от лат. intensio — напряжение, усиление и facio — делаю), усиление, увеличение напряженности, производительности, действенности. Развитие сельского хозяйства осуществляется в двух формах: экстенсивной и интенсивной. Под экстенсивной понимают такую форму развития сельского хозяйства, при которой объемы продукции увеличиваются за счет расширения площадей обрабатываемой земли, природных кормовых угодий и использования естественного плодородия почв на неизменной технической основе. При интенсивной форме объемы продукции увеличиваются в результате улучшения использования обрабатываемой земли, повышения ее продуктивности на основе внедрения достижений научно-технического прогресса, совершенствования форм организации производства. Экстенсивный путь имел важное значение для увеличения производства продукции на ранних этапах развития сельского хозяйства. Однако освоение новых земель продолжается и в настоящее время. Вместе с тем исторический опыт развития большинства стран мира показывает, что основным и наиболее перспективным направлением развития сельского хозяйства является интенсификация. Объективными предпосылками интенсификации сельского хозяйстваявляются: - ограниченность земель, пригодных для сельскохозяйственного использования; - развитие производительных сил, совершенствование орудий и средств обработки земли; - общественное разделение труда; - рост городского населения, потребности в сельскохозяйственных продуктах. Интенсификация не исключает и экстенсивное освоение земель, необходимость в котором возникает в двух ситуациях: когда невозможно покрыть растущий спрос на продукты сельского хозяйства только за счет интенсификации; если расширение посевных площадей позволяет при равной сумме капитальных и текущих затрат получить больше продукции, чем при интенсификации. Однако как экстенсивное, так и интенсивное развитие сельского хозяйства оказывает негативное влияние на окружающую среду. Негативное влияние сельского хозяйства на экосистемы выражается в следующем: - сельскохозяйственные угодья представляют собой типичную картину упрощенных деятельностью человека экосистем. В них снижено количество видов растений, вплоть до монокультуры; животное население представлено почти исключительно вредителями сельскохозяйственных культур. Деятельность человека прямо направлена на поддержание обедненного видового состава. Все это влечет за собой потерю устойчивости экосистемы: вспышки вредителей, высокая чувствительность возделываемых видов к засухе или переувлажнению и т.д.; - малая устойчивость и конкурентоспособность культурных растений определяется еще и тем, что вмешательство человека привело к смене естественного отбора искусственным. В результате агроэкосистемы теряют самостоятельность, такие системы быстро вытесняются сообществами «диких» видов; - в агроэкосистемах большое значение имеет неполнота круговорота: ежегодно из экосистем безвозвратно изымается большая часть продукции в виде урожая; наблюдается направленное обеднение почв, лишь отчасти компенсируемое использованием удобрений; - агроэкосистемы оказывают влияние на окружающие биоценозы. Например, избыточное использование удобрений приводит к загрязнению ими водоемов и грунтовых вод; - в исторических масштабах влияние сельского хозяйства на природные системы может быть принципиальным фактором эволюции ландшафтов; - в животноводстве также возникают экологические проблемы: обеспечение биологических требований вида (питание, климат, воспроизведение), влияние домашних животных на окружающие экосистемы (воздействие выпаса на фитоценоз, конкуренция с дикими видами, распространение гельминтов, участие в природных очагах инфекций и т.д.). Необходимо принять меры по предотвращению и снижению вышеперечисленных негативных явлений. Интенсификация сельского хозяйства должна осуществляться не только за счет количественного наращивания ресурсов, но прежде всего на основе их более рационального использования. Многие сельскохозяйственные предприятия используют производственные ресурсы малоэффективно. В связи с этим важным направлением интенсификации является применение интенсивных, ресурсосберегающих технологий производства продукции. Ресурсосберегающие технологии направлены на снижение прямых затрат труда, материалоемкости продукции и производственных процессов, соблюдение экологических норм воздействия на земельные ресурсы, получение максимального выхода продукции и прибыли. Непременные условия внедрения таких технологий - высокая культура земледелия, соблюдение севооборотов, наличие системы машин и квалифицированных кадров. Основными направлениями совершенствования технологий в земледелии являются: - оптимизация режима выращивания растений путем внесения необходимого количества удобрений; - использование высокоурожайных сортов сельскохозяйственных культур; - применение рациональных схем размещения растений, позволяющих эффективнее использовать землю и технику; - сокращение количества агротехнических приемов на основе их совмещения в комбинированных агрегатах (посев и внесение удобрений и др.); - поточное выполнение операций в рамках отдельных технологических стадий (уборка урожая зерновых, очистка полей от соломы и т. д.); - оптимальное разделение труда между мобильными и стационарными процессами, перевод ряда операций на стационарное выполнение (доработка зерна, товарная обработка яблок и др.); рациональное использование материальных, трудовых и финансовых ресурсов. В животноводстве совершенствование технологий осуществляется по следующим направлениям: - поточность, ритмичность и синхронность производства (поточно-цеховая технология производства молока, интенсивная технология выращивания и откорма молодняка животных и др.); - стандартность кормов, скота и получаемой продукции; перевод производства на промышленную основу; экономное использование производственных ресурсов. Внесение минеральных удобрений способствует не только повышению урожайности, но и улучшает качество продуктов, усиливает выносливость растений в отношении засухи, холода, поражений болезнями и других неблагоприятных условий. Вместе с тем, наряду с отмеченным положительным эффектом, возрастающее применение последних может привести к серьезным негативным последствиям, в первую очередь, нарушению природных циклов круговорота веществ, эвтрофикации водоемов, снижению и безопасности пищевых продуктов, воды. Последнее обусловлено наличием токсических примесей в удобрениях, несовершенство их качества, технологии производства и применения. В силу своего промышленного или естественного происхождения в состав минеральных удобрений входят металлы, органические и неорганические вещества. Среди примесей наиболее гигиенически значимыми являются тяжелые металлы, относящиеся к веществам 1-2 класса опасности, а также фтор и естественные радиоактивные элементы: уран, торий, радий. Наибольшее количество токсикантов содержат фосфорные удобрения. Уровни содержания примесей в минеральных удобрениях определяются их содержанием в исходном продукте и определенной мере технологией производства удобрений. Так, если удельная активность естественных радионуклидов в Кольских фосфоритах (Россия) определяется 33 Бк/кг, то алжирских, сирийских и египетских соответственно 670-1798, 515, 335 Бк/кг, то есть в десятки раз выше. Количество фтора в минеральных удобрениях зависит от вида фторсодержащего сырья, из которого 95 % фтора переходит в готовую продукцию. Кадмий в незначительных количествах 0.4-0.6 мг/кг содержится апатитах Кольского полуострова. В алжирских фосфоритах находится до 6 мг/кг кадмия, в марокканских - более 30 мг/кг. Необходимо также акцентировать внимание еще на двух токсикантах (свинцу и мышьяку),которые являются постоянными ингредиентами сырья для фосфорных удобрений. Небольшие количества свинца и мышьяка определяются в составе Кольских апатитов: соответственно 1.8 и 2 мг/кг. В фосфоритах дальнего зарубежья (Ближний Восток, Северная Африка) содержание свинца и мышьяка соответственно в 5-12 и 4-15 раз выше по сравнению с российскими апатитами. В почву сельхозугодий внесено десятки тонн токсикантов. При полном обеспечении сельского хозяйства минеральными удобрениями ежегодно их будет вносится уже сотни и тысячи тонн. При этом ориентировочные уровни поступления наиболее гигиенически значимых токсикантов (Cd, As, Pb, Cu и др.) на 1 га сельхозугодий составит от 8.9 до 36.3 граммов . Следует отметить, что при расчете нагрузки тяжелых металлов на 1 га угодий и кг почвы необходимо учитывать и другие источники антропогенного поступления последних, которые в отдельных случаях могут существенно влиять на их содержание в почве. Результаты исследований, приведенные в таблице 3.1, свидетельствуют, что на уровни и сроки накопления токсикантов в почве оказывает влияние и технология возделывания сельскохозяйственных культур. При этом обращает внимание возможное отдаленное неблагополучное влияние на окружающую среду, а, следовательно, и организм человека научно необоснованное использование той или иной технологии выращивания сельхозкультур. Так, через 32…95 лет содержание в почве кадмия, свинца и меди будет превышать гигиенические нормативы в 1.5-2 раза. Ионы тяжелых металлов, обладая значительной подвижностью по трофическим цепям могут мигрировать в подземные воды, переходить в растения и накапливаться в них, и в дальнейшем поступать в организм человека. Среди токсикантов наиболее выраженной миграционной способностью при орошении сточными водами и применении минеральных удобрений обладают медь, свинец, молибден. Неблагоприятное антропогенное воздействие на окружающую среду привнесло экономически и эколого-гигиенически необоснованное бесконтрольное использование в больших количествах удобрений. За последние десятилетия серьезные изменения претерпели количественные величины круговорота азота и его соединений, в первую очередь нитраты и нитриты. Возросшее за 20 лет применение азотных удобрений привело к значительному увеличению содержания нитратов в сельхозкультурах, в частности в картофеле - в 3-6 раз, огурцах - в 3 раза, томатах - в 6 раз. арбузах - в 4 раза. Имеет место тенденция к увеличению загрязнения нитратами поверхностных и подземных вод, используемых населением для питьевых целей. Анализируя состояние изучения опасности удобрений, следует отметить, что в токсикологическом отношении наиболее изучены азотные удобрения. Оценка фосфорных и некоторых других минеральных удобрений проводилась еще в 50-60 годы, которые выпускались на основе отечественного сырья и конечно, при этом не учитывалась возможность вредного воздействия примесей тяжелых металлов и естественных радионуклидов на окружающую среду и организм. При разработке нормативов в воздухе рабочей зоны и других средах не всегда учитывались характер и степень возможного развития отдаленных последствий. Таблица 3.1 Время (годы), через которое будет наблюдаться превышение гигиенических нормативов (с учетом кларка) тяжелых металлов в почве при различных источниках их поступления в окружающую среду
Со временем изменилась технология производства удобрений, для их производства начали использовать зарубежное сырье с различным содержанием опасных примесей, в т.ч. и радиоактивности. Поэтому гигиеническая оценка опасности удобрений, которая проводилась ранее, в настоящее время не соответствуют современным требованиям и экологической ситуации, что сложилась не только в Украине, но также и в других странах. Резюмируя вышеизложенное, необходимо констатировать: 1. Минеральные удобрения являются эколого-гигиенически значимым антропогенным фактором, который может существенно изменять качество окружающей среды и тем самым оказывать негативное влияние на здоровье населения. 2. Состав и уровень содержания токсикантов и радионуклидов в исходном продукте определяет необходимость существенного совершенствования технологии производства минеральных удобрений и их комплексной эколого-гигиенической оценки. 3. Исключение отдаленного отрицательного воздействия минеральных удобрений на окружающую среду и организм человека обуславливает необходимость проведения мониторинговых исследований, разработки методических подходов и проведения регионального эколого-гигиенического нормирования и регламентации безопасного их применения. 4. Обеспечение санитарно-гигиенического надзора за производством и применением минеральных удобрений требует дальнейшего совершенствования методических подходов токсиколого-гигиенической оценки и разработки нормативно-методической документации. Освоение в сельском хозяйстве достижений научно-технического прогресса приводит к существенному повышению интенсивности использования природных ресурсов, а в ряде случаев к непосредственному разрушению и загрязнению природной среды. Неразумная, зачастую узко потребительская деятельность оказывает отрицательное влияние на качественное состояние земельных, водных и воздушных ресурсов. Изменения в природе не остаются нейтральными по отношению к сельскому хозяйству. Возникает своего рода обратная связь: сельское хозяйство отрицательно влияет на окружающую среду, а последствия от этого сказываются на нем. Причем масштабы экологического ущерба, наносимого сельскохозяйственным производством, достигают таких количественных размеров, что ликвидация или предотвращение его связаны с весьма значительными и постоянно возрастающими затратами, а это уже не может рассматриваться без экономического подхода. В этой связи, одной из главных задач на современном этапе является организация эффективного природопользования, позволяющего одновременно наращивать масштабы сельскохозяйственного производства, обеспечивать сохранение и воспроизводство окружающей среды, необходимой для нормальной жизнедеятельности человека, при оптимальных материальных и трудовых затратах. Практическое значение при этом приобретает эколого-экономическая оценка сельскохозяйственного производства. Развитие производства на основе интенсификации, усиливающиеся связи и взаимовлияние сельского хозяйства и природной среды, огромные масштабы экологически неблагоприятных последствий заставляют по-новому взглянуть на категорию эффективности производства с эколого-экономических позиций. Особое значение приобретает оценка и обоснование данного показателя в связи с введением платы сельскохозяйственными предприятиями за загрязнение и разрушение природной среды. Вместе с тем до настоящего времени целью сельскохозяйственного производства является получение максимума продукции и прибыли. К ущербу, который наносится загрязнением природной среды, производители зачастую остаются безразличными. Это объясняется тем , что такие ресурсы, как живой и прошлый труд, включены в систему экономических измерений, а природная среда - нет. Народнохозяйственная значимость этого вопроса и обусловила необходимость определения эколого-экономической эффективности сельского хозяйства. Данный показатель характеризует экономическую эффективность процесса производства с учетом экологического влияния самого сельского хозяйства на окружающую среду. Экологическая ситуация в любом районе складывается из экологической обстановки на каждом сельскохозяйственном предприятии, проблема окружающей среды для которых должна быть одной из центральных. Сельское хозяйство вместе с лесным хозяйством занимают более 80% территории. Традиционно фермер - это опекун почвы и сельской местности. С помощью заботливого ведения сельского хозяйства, включая объединение растениеводства и животноводства с управлением отходам, сельскохозяйственные земли переходят в неиспорченном состоянии от одного поколения к другому. Сельское хозяйство сформировало и прододжает формировать сельскую местность. Фермерская практика значительно модернизировалась в течение этого столетия, в особенности за последние 40 лет. Среди факторов, которые принесли изменения: переезд сельского населения в города, растущая механизация, улучшающийся транспорт, улучшения в качестве зерна, защита урожая и выведение новых пород животных, международная торговля и конкуренция в пищевых продуктах и пищевых материалах. Одним из следствий этого в некоторых областях является переэксплуатация и деградация природных ресурсов: почвы, воды и воздуха. При выращивании урожая систематическое использование фабричных защищающих продуктов ведет к относительному сопротивлению паразитам, увеличению частоты и цены последующих обработок и вызывает дополнительные проблемы по загрязнению почв и вод. В некоторых районах большие количества плодородных земель теряются каждый год из-за эрозии, происходящей благодаря неподходящему управлению землей. В животноводстве станановится все более трудным работать с заболеваниями животных, так как генетические единообразие и концетрация в местах содержания возросли. Отходы животных воздают все больше проблем загрязнения воды и почвы. Расчистка под пашню и осушение земли вызывают истощение влажных земель и уменьшение биологического разнообразия. Чрезмерное использование азотных и фосфатных удобрений вызывает загрязнение во многих водоемах и результатирующее цветение водорослей нарушает кислородный уровень воды с драматическими последствиями для рыбы. Политики признают необходимость поддержки экстенсификации с целью не только уменьшения добовочной продукции, но и способствование экологически стабилизированной форме сельскохозяйственной продукции, повышению качества пищи, формализации двойной роли фермеров как производителей пищи и охранников сельской местности. Таблица 3.2 Основные виды загрязнителей окружающей среды сельским хозяйством и их возможные последствия
Неочищенные стоки сельскохозяйственного производства являются одним из источников загрязнения вод. Сточные воды несут в себе опасные химические соединения, болезнетворные микроорганизмы, инсектициды и гербициды, биогены, входящие в состав удобрений. Данная проблема вызывает тревогу за здоровье и жизнь людей. Хотя природная среда уже так серьезно заражена, что полностью ликвидировать загрязнения уже стало невозможно. Пестициды и удобрения, применяемые в сельском хозяйстве, смываются в реки, озера, моря с дождевой водой и становятся пищей для бактерий. При этом бактерии потребляют кислород, растворенный в воде, в результате рыбы и водные животные начинают задыхаться. В ряде мест неочищенные сточные воды смываются в реки и моря и становятся причиной заболеваний, а иногда и смерти, как животных, так и людей. Загрязнение вод несет в себе ту же угрозу для человека, что и загрязнение почвы. Рекомендуемая литература по теме 1 Степановских А.С. Прикладная экология. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 751с. 2 Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. Охрана окружающей среды – М.: Выс.шк., 1991 – 319 с. 3 Инженерная экология. / Под ред. проф. В.Г. Медведева. – М.: Гардарики, 2002. – 687 с 4 Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков в.М., Проскуряков н.М. Экология горного производства. – М.: Недра, 1991. – 320 с. 5 Основы эколого-географической экспертизы / под ред. К.Н.Дьяконова, т.В.Звонковой – М.: изд-во МГУ, 1992 – 240 с. 6 Бринчук М.М. Экологическое право. – М.: Юристъ, 2000 – 688 с. 7 Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды – Л.: Гидрометеоиздат, 1991- 423 с. 8 Дьяконов К.Н., Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза. – М.: Аспект Пресс,2002 – 384 с. Тема 5. Воздействие пищевой и легкой отраслей на состояние окружающей среды Цель лекции: рассмотреть воздействие пищевой и легкой отраслей на состояние окружающей среды Тезисы лекции: Основные виды техногенного воздействия в пищевой промышленности. Экологически безопасные продукты питания. Проблема охраны атмосферного воздуха. Отрасли легкой индустрии. Загрязнение водных объектов. Основные вопросы и краткое содержание К числу одной из важнейших проблем современности относится предотвращение негативного воздействия легкой и пищевой промышленности на качество окружающей природной среды. В пищевой промышленности наиболее развиты мясная, маслобойная, маслодельная, сыроваренная, сахарная, рыбная, мукомольная, крупяная, винокуренная, табачная и др. Крупные мясные комбинаты расположены в Семее, Алматы, Петропавловске, Уральске, Караганде, Кызылорде, маслодельные и сыроваренные - в северной и северо-восточной областях, маслобойные - в Усть-Каменогорске (подсолнечное масло), Шымкенте (хлопковое масло), сахарные - в Алматинской области, плодовоконсервные, табачные, винодельческие - в областях Южного Казахстана. На Каспийском, Аральском морях, озерах Балхаш, Алаколь и др. развито рыболовство. Рассматривая влияние пищевой промышленности на окружающую природную среду можно выделить следующие основные виды техногенного воздействия: - изъятие и истощение природных ресурсов (земли, воды, минерального сырья и др.); - загрязнение окружающей среды (механическое, физическое, химическое, биологическое); - изменение структуры земной поверхности, нарушение ландшафтов и целостности природных комплексов; - деградация природных экосистем (потеря биомассы и биопродуктивности, исчезновение видов, нарушение устойчивости); - изменение круговорота веществ и энергетического баланса биосферы, глобальные нарушения окружающей среды (изменение климата, повышение уровня океана, истощение озонового слоя). Питание - один из важнейших факторов связи человека с внешней средой. Обеспечение безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов - одно из основных направлений, определяющих здоровье населения и сохранение его генофонда. С продуктами питания в организм человека поступает 40…50 % вредных веществ, с водой 20…40 %. Интенсивное развитие сельского хозяйства и промышленности привело к увеличению вредных для человека выбросов во внешнюю среду жидких и газообразных технических отход. В настоящее время в сельском хозяйстве используют сотни различных пестицидов химического и биологического происхождения. Многие из них попадают в продовольственное сырье, а затем и в продукты питания. Таким образом, добившись увеличения количества продовольствия, мы значительно проиграли в его качестве. По данным Национальной академии наук США 90 % фунгицидов, 60 % гербицидов и 30 % инсектицидов способны провоцировать раковые заболевания. Из 400 пестицидов, используемых в мировом сельском хозяйстве, 262 являются в разной степени мутагенными. Академия наук США представило правительству доклад, в котором рекомендовало не субсидировать хозяйство, использующие химические средство защиты, и поддерживать те проекты, которые способствуют развитию экологически безопасного сельского хозяйства. Подобные проекты связаны, прежде всего, с созданием новых технологий возделывания почвы. Результаты обследования в нашей стране свидетельствуют о высоком уровне загрязненности продуктов питания токсичными химическими соединениями, биологическими агентами и микроорганизмами, что связано главным образом с техногенным загрязнением окружающей, среды, с низкой агротехнической культурой и нарушением агрохимических технологий. Пищевые продукты имеют способность аккумулировать из окружающей среды все экологически вредные вещества и концентрируют их в больших количествах. Из окружающей среды 70 % ядов попадает в организм человека с пищей растительного и животного происхождения. Даже при соблюдении всех норм внесения с почву пестицидов мы не гарантированы от получения некачественных продуктов, так как в культуры попадают не только остаточные количества препаратов, но и продукты их метаболитов, обладающих более высокой концентрацией и токсичностью. В плодах и овощах загрязнение нитратами превышает суточную дозу до 8 раз. До 10 % проб пищевых продуктов содержат тяжелые металлы и половина из них - в дозах превышающих ПДК. По отдельным видом продуктов этот показатель еще выше. Так, в 52 % исследованных образцов сливочного масло содержались токсичные вещества (медь, железо, цинк свинец и др.) выше ПДК. Ухудшение качества животноводческого и растительного сырья по экологическим причинам изменяет технологические характеристики сырья для перерабатывающих отраслей. Вследствие этого резко снижается выход готовой продукции, увеличиваются отходы сырья, уменьшаются сроки его хранения. Так, за последние годы снизились сахаристость сахарной свеклы, масличность подсолнечника, крахмалистость картофеля, содержание белка и жира в молоке, содержание сухих веществ в овощах. Кроме того, в результате экологических воздействий, меняющих генетику, многие плодовые деревья и овощные культуры начинают продуцировать плоды и клубни неправильной формы, которые не подлежат механизированной мойке и чистке, длительному хранению. До 50 % производимого картофеля не соответствует стандарту. Из-за высокого содержания вредных веществ, попавших в заготавливаемое молоко из окружающей среды, от 20 до 50 % его непригодно для производства продуктов детского питания. Говоря о безопасности продуктов питания, необходимо в первую очередь ставить вопрос об экологически чистом сырье для их производства. Эту проблему надо решать как на государственном уровне, так и в регионах. До недавнего времени ограничения по содержанию вредных веществ предъявлялись только к конечному продукту - пищевым продуктам - и не распространялись на сырье, из которого они производятся. Необходимо коренным образом изменить подход к сертификации сельскохозяйственной продукции. Это глобальная задача и ее решение потребует значительного времени. В настоящее время проводится работа по созданию сертификации фермерских хозяйств и других предприятий на базе принятых в мировом экологическом сельском хозяйстве правил и процедур. Мониторинг, или система постоянных наблюдений за чистотой и уровнем загрязнения продовольственного сырья и пищевых продуктов чужеродными веществами, требует создания нормативной и методической базы, подготовки высококвалифицированных кадров специалистов-аналитиков. Госсанэпиднадзором разработаны методы обнаружения, идентификации и количественного определения химических контаминатов. Вместе с тем предстоит еще большая работа по разработке нормативно-технической документации на сырье и продукцию, приведению ее в соответствие с международными требованиями безопасности, созданию системы стандартов, регламентирующих методы и средства контроля показателей безопасности. Экологически безопасные продукты питания - это продукция, полученная из экологически безопасного сырья по технологиям, исключающим образование и накопление в продуктах потенциально опасных для здоровья человека химических и биологических веществ и отвечающая медико-биологическим требованиям и санитарным нормам качества продуктового сырья и пищевых продуктов. Безопасность пищевых продуктов гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания любых загрязнителей. Центральное звено системы обеспечения безопасности пищевых продуктов - организация контроля и мониторинга за их загрязнением. Цели мониторинга: - определение исходного уровня загрязненности пищевых продуктов токсикантами и изучение вариантности этих уровней во времени; - определение и подтверждение эффективности мероприятий по снижению уровня загрязнения пищевых продуктов чужеродными веществами; - обеспечение постоянного контроля степени загрязнения пищевой продукции, не допуская превышения установленных ПДК. Совершенствование форм системы ведомственного (сельскохозяйственного и промышленного), государственного, общественного контроля качества и безопасности сырья и пищевых продуктов, их сертификация позволят повысить качество пищевых продуктов, приблизив их уровень к требованиям мировых стандартов. Одно из направлений деятельности по созданию безопасных продуктов питания - разработка новых наукоемких технологий производства здоровых продуктов. По степени интенсивности отрицательного воздействия предприятий пищевой промышленности на объекты окружающей среды первое место занимают водные ресурсы. По расходу воды на единицу выпускаемой продукции пищевая промышленность занимает одно из первых мест среди отраслей народного хозяйства. Высокий уровень потребления обуславливает большой объем образования сточных вод на предприятиях, при этом они имеют высокую степень загрязненности и представляют опасность для окружающей среды. Сброс сточных вод в водоемы быстро истощает запасы кислорода, что вызывает гибель обитателей этих водоемов. На предприятиях сахарной, крахмало-паточной, консервной, винодельческой отраслей основной объем сточных вод образуется при гидротранспортировке и мойке сырья. Для сточных вод этих отраслей характерен высокий показатель содержания взвешенных органических веществ. Этот осадок в течение многих лет накапливается в отстойниках и на полях фильтрации, что приводит к переполнению карт полей фильтрации и попаданию сточных вод в открытые водоемы. Уровень БПК (биологической потребности в кислороде) колеблется от 5,3 тыс. мг О2/л в сахарной промышленности, до 1,4 тыс. мг О2/л в консервной. Уровень ХПК (химической потребности в кислороде), тыс. мг 02/л, в сахарной промышленности составляет 7,5, в крахмало-паточном производстве - 2,9, в пивоварении - 1,2. Наиболее вредные вещества, поступающие в атмосферу от предприятий пищевой промышленности, - органическая пыль, оксиды углерода, бензин и другие углеводороды, выбросы от сжигания топлива. Проблема охраны атмосферного воздуха для перерабатывающих предприятий также актуальна. Состав сточных вод позволяет использовать их для орошения сельскохозяйственных культур, что решает задачи очистки и повышения плодородия почвы. Вместе с тем этот процесс дорогой, сложный и недостаточно эффективный (очистка сточных вод составляет 35…90 %). Радикальное решение проблемы - использование бессточных производств. Это направление - основное в совершенствовании водного хозяйства предприятий. Хранение отходов в естественном виде возможно без потерь в течение 2-3 дней. При длительном хранении они теряют свои питательные свойства, закисают, загнивают, забраживают, загрязняя окружающую среду. К малоиспользуемым в настоящее время отходам относятся: фильтрационный осадок (дефекат) в сахарной промышленности, последрожжевая и послеспиртовая барда в спиртовой отрасли, картофельный сок в крахмальном производстве, табачная пыль, а также углекислый газ брожения и вторичный газ брожения в спиртовой и пивоваренной отраслях. Ежегодно из образующихся в сахарной отрасли свыше 2 млн. т дефеката используется лишь 70 %. Для одного завода мощностью переработки свеклы 3 тыс. т в сутки требуется для складирования дефеката до 5 га земли. Из 5 тыс. т картофельного сока используется лишь до 20 %. Углекислый газ брожения в спиртовой отрасли используется на 20 %, остальное выбрасывается в атмосферу, усиливая парниковый эффект. Экологическое совершенствование производства предполагает экономию потребляемых ресурсов окружающей среды и сокращение массы отходов, размещаемых в ней. И то и другое достигается путем внедрения малоотходных технологий, создания систем безотходного производства, вывода из эксплуатации устаревших основных фондов, оказывающих негативное воздействие на окружающую среду. Основные направления научных исследований по решению проблемы безопасности пищевых продуктов: - обеспечение производства высококачественного и экологически безопасного продовольственного сырья; - совершенствование существующих и разработка новых, в том числе безотходных и экологически чистых технологий пищевых продуктов; - совершенствование существующих и создание новых видов упаковок для пищевых продуктов; публикация полной информации о потребительских данных продукта, его производителе, требований по безопасному обращению, включая транспортировку, использование и утилизацию, о также данных о производителях и свойствах упаковки, в том числе о ее экологичности; - обеспечение медико-биологической и гигиенической оценки продуктов питания и технологий их получения. Воздух и вода, как составляющие факторы окружающей среды, оказывают негативное действие на содержание вредных веществ в продуктах питания при их производстве. Количество в них свинца, кадмия, ртути, сернистых веществ, диоксидов во многих районах превышает в десятки и сотни раз ПДК. При очистке воды и воздуха необходимо учитывать, что даже микродозы вредных веществ, попадающих в продукты питания, в совокупности могут быть опасны в продукте, так как зачастую действие одного яда усиливается другим. Как выращивание экологически безопасного продовольственного сырья, так и производство безопасных продуктов питания требует дополнительных материальных затрат. На Западе рынок экологически чистой продукции ориентирован на обеспеченную часть населения. В нашей стране тоже появилась прослойка «богатых» людей, но ориентировать производство экологически чистого продовольствия только на них неправильно. В первую очередь это должно быть детское и лечебное питание. Дотирование производства такой продукции должно осуществлять государство. Лёгкая промышленность представлена, главным образом, отраслями, перерабатывающими сельскохозяйственное сырьё (кожи, шерсть, хлопок). Крупнейшими центрами кожной промышленности являются Семей, Алматы, Петропавловск, Уральск, Кызылорда, суконной - Семей, Алматы, хлопчатобумажной - Шымкент, Алматы. В Казахстане развиты обувная, швейная, трикотажная отрасли (Алматы, Караганда, Семей, Костанай), овчинно-шубная и валяльно-войлочная (Уральск, Петропавловск, Семей). Водный фактор учитывают при размещении производства тканей и трикотажа, где процессы крашения и отделки требуют значительного количества воды. Ведущей отраслью легкой индустрии по объему производства и числу занятых является текстильная промышленность. Она включает первичную обработку сырья, производство всех видов тканей, трикотажа, текстильной галантереи, нетканых материалов и других изделий на основе волокнистого сырья. Легкая промышленность подразделяется на подотрасли: текстильную, швейную, кожевенную, меховую и обувную промышленность. Эта отрасль не оказывает какого-либо значительного воздействия на окружающую среду. Доля отрасли в выбросах вредных веществ в атмосферу, сбросах сточных вод в поверхностные водные объекты, в объемах образования токсичных отходов в промышленности не превышает 1%. Данные об объемах выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, использования воды и сброса сточных вод в легкой промышленности приведены в таблице 13. В течение последних лет сохраняется устойчивая тенденция к снижению выбросов загрязняющих веществ от предприятий легкой промышленности, объем которых к 2008 г . достиг 33,9 тыс. т. Для отрасли характерны выбросы оксида углерода (36%), твердых веществ (29%), оксидов серы (16%). Остается невысоким показатель улавливания вредных веществ (48,3%). В структуре сброса сточных вод в поверхностные водные объекты превалируют загрязненные сточные воды (91%), причем доля их в отраслевом сбросе за счет снижения суммарного сброса сточных вод снизилась на 5%. Сохраняется тенденция сокращения объема сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты от предприятий легкой промышленности. Наибольшее негативное воздействие на водные объекты оказывает сброс сточных вод, образующихся в процессе дубления кож и содержащих взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединения фосфора и азота, нитраты, СПАВ, жиры и масла, железо, цинк, никель, хром, алюминий, сероводород, метанол, формальдегид и другие вредные вещества. Крупнейшими в отрасли источниками загрязнения водных объектов являются текстильные предприятия, на долю которых приходится десятая часть суммарного объема сброса загрязненных сточных вод в легкой промышленности. На текстильных предприятиях основным загрязнителем является хлопковая пыль, которая вызывает респираторные заболевания (бронхит), пневмокониоз (бисиноз). При выполнении большинства технологических операций по производству и применению синтетических красителей в легкой и текстильной промышленностях образуются загрязненные сточные воды с интенсивной окраской. Кроме красителей, эти сточные воды содержат сопутствующие органические и минеральные загрязнения: ПАВ и текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ); ароматические углеводороды, органические и минеральные кислоты, хлориды, сульфаты, ионы тяжелых металлов. Такое разнообразное сочетание токсичных и трудно окисляемых веществ определяет сложность обезвреживания сточных вод таких предприятий. ПАВ – это моющие средства, смачиватели, эмульгаторы, выравниватели и закрепители красок, антистатики, мягчители, водо-, масло-, грязеотталкивающие средства. В качестве ТВВ используются карбомолы, применяемые для придания несминаемости целлюлозным тканям; препараты ДЦУ и ДЦМ (соли уксусной кислоты и продуктов конденсации цианогуанида с формальдегидом), служащие закрепителями полученных красок, пероксид водорода – окислитель и отбеливатель; трагант, декстрин, крахмал – загустители. До 80% синтетических красителей используется в красильно-отделочных производствах легкой промышленности. Их применяют при окрашивании пряжи, тканей, кожи, мехов. Они имеют различное строение, придающее им различные физико-химические свойства по отношению к окрашиваемым объектам. Это обусловило химическую и техническую классификацию красителей. Химическая классификация основана на особенностях строения молекул, природе химических связей. Она предусматривает разделение красителей на классы по признаку общности хромофорных систем. Техническая классификация предусматривает деление на группы по различию в свойствах красителей и их отношению к окрашиваемым материалам: растворимость в воде (кислотные, протравные, прямые, активные); нерастворимые (сернистые, дисперсные, азоидные, окислительные, пигменты, лаки); растворимые в органических средах (жиро-, спирто-, ацетонорастворимые, полиэфирные). Согласно технической классификации применимость ряда красителей такова: - кислотные красители, производимые в виде натриевых, аммониевых или калиевых солей, диссоциируют с образованием окрашенных анионов и используются для окраски в кислой среде шерсти, шелка, кожи, меховой овчины, полиамидных волокон, косметических средств; - протравные красители, способные переходить в нерастворимое состояние после образования в окрашиваемом волокне комплексного соединения с солями металлов, нашли применение в комплексе с ионами хрома для окраски шерсти и меховых изделий; - прямые красители обладают свойством удерживаться целлюлозными (хлопок, лен, вискоза, ацетат), белковыми (шелк), полушерстяными и синтетическими веществами в присутствии электролитов (например, хлорид натрия), повышающих адсорбцию их волокном; - активные красители являются солями органических кислот и оснований, содержащих подвижные (реакционно-способные) атомы (например, хлора); в процессе крашения шерсти, шелка, целлюлозных полиамидных волокон образуются ковалентные химические связи, обеспечивающие прочность при стирке, трении, химчистке; - сернистые красители содержат дисульфидные группировки, нерастворимые в воде, но способные восстанавливаться сульфидом натрия в щелочной среде в растворимые, адсорбирующиеся целлюлозными волокнами, а после окисления непосредственно на волокне возвращаются в исходную (нерастворимую) форму, применимы только для окраски целлюлозных волокон; - дисперсные красители применяют для крашения гидрофобных ацетатных и синтетических волокон, имеющих повышенный отрицательный заряд поверхности; чтобы они могли проникнуть в волокно, их при производстве диспергируют до размера частиц 0,2…2 мкм; - пигменты и лаки применяют для любых текстильных материалов путем их закрепления на волокне с помощью специальных связующих веществ, а в пластмассах, резине, химических волокнах пигменты закрепляются путем механического распределения в массе полимеров. При синтезе красителей до 90% неорганического и до 30% органического сырья переходит в сточные воды (в основном на стадии фильтрования и в процессе мойки технологического оборудования, коммуникаций и помещений). Это обуславливает их высокую цветность. Удельный объем сточных вод на стадии фильтрования в зависимости от марки красителя достигает 40 м3 на тонну готового продукта при высоком содержании минеральных солей в виде хлоридов натрия и калия (до 300 г/л) и красящих веществ – до 15 г/л. Фильтраты некоторых марок красителей содержат ионы тяжелых металлов. Сточные воды после промывки оборудования образуются в несколько раз большем количестве (до 160 м3/т), чем фильтраты, содержат до 2,5 г/л органических веществ и до 4 г/л неорганических солей. Большое количество сточных вод образуется в процессе крашения, в которых, кроме красителей, могут содержаться серная и уксусная кислоты, ПАВ, хромпик, ацетат и сульфат натрия, формалин и ряд других реагентов. Влияние на окружающую среду. Красители всех классов, кроме сернистых, являются трудно биохимически окисляемыми соединениями, ядами локального действия, обладающие токсическим и угнетающим воздействием на микроорганизмы. Сброс окрашенных сточных вод в водоемы оказывает отрицательное влияние на светопроницаемость воды, ассимиляцию водорослей, приводит к повышению минерализации, ухудшению вкусовых качеств воды и угнетению биохимической жизни в водоеме. Присутствующие в окрашенных стоках ПАВ из-за своих специфических физико-химических способностей к пенообразованию, эмульгированию, наносят ущерб водоемам. Пенообразование снижает естественную аэрацию водоемов, замедляет процессы их самоочищения. Все ПАВ способны эмульгировать нефтепродукты, жиры, масла и повышать стабильность их эмульсий в водоемах; а за счет синергического эффекта ПАВ усиливают токсичность других присутствующих в воде веществ. Концентрация некоторых ПАВ около 10 мг/л приводит к отравлению рыбы из-за нарушения газообмена (ПАВ аккумулируются в жабрах). При проектировании канализации предприятий легкой и текстильной промышленности необходимо учитывать возможность введения режима жесточайшей экономии воды, предельного снижения объемов образующихся сточных вод, подлежащих локальной очистке на данном предприятии. Сокращение расхода воды на оборудовании непрерывного цикла целесообразно осуществлять за счет использования слабозагрязненных промывных вод в противоточной промывке товара, что может снизить расход воды на 30…50%. Для подведения этих промывных вод при биологической очистке используется отдельная канализационная сеть, что требует совершенствования водопотребляющих процессов, применения малоотходных и безотходных операций или разделения сетей канализаций отдельных цехов с созданием замкнутых технологических циклов. Снижение отходов красителей и ТВВ достигается их улавливанием, регенерацией и повторным использованием в производстве. Большой эффект дает использование раздельной системы канализации. По одной сети отводят фекально-хозяйственные и ливневые стоки, а по другим (число стоков зависит от дифференциации производства) промышленные стоки от соответствующих цехов в зависимости от используемых методов очистки стоков и утилизации отходов. Рациональной является схема разделения стоков красильно-отделочных производств на потоки: - высококонцентрированный поток по органическим красителям (отработанные красильные рабочие растворы и стоки от химических станций), требующий автономной очистки с целью обесцвечивания; - высококонцентрированный поток по ПАВ и отделочным препаратам (отработанные рабочие растворы после отделки, беления), требующий автономной очистки для удаления ПАВ и ТВВ; - сильнозагрязненные стоки (первые промывные воды от процессов крашения и отделки), требующие локальной предварительной очистки для удаления красителей, ПАВ и ТВВ перед выпуском в городскую канализационную сеть; - слабозагрязненные стоки (все производственные стоки), не требующие предварительной очистки перед сбросом в городскую канализацию. Такое решение канализационных сетей предприятий текстильной и легкой промышленности позволяет сконцентрировать до 80% загрязнений в минимальном объеме сточных вод. Концентрация органических загрязнений по ХПК в соответствующих стоках составляет: более 1000 мг/л – для 1-го и 2-го; 100…1000 мг/л – для 3-го потока; менее 100 мг/л – для 4-го потока. Но при этом особенно для 1-го и 4-го потоков необходимо учитывать очистку от других сопутствующих или специфических загрязнений (соли 6-валентного хрома при кислотно-хромировочном крашении и сульфиды при сернистом крашении). Необходимо экономически рассчитывать целесообразность внедрения нескольких сетей канализации: для предприятий с расходом сточных вод менее 1000 м3/с разделение канализации нецелесообразно, а более экономным может оказаться выделение загрязненного потока сточных вод. - высококонцентрированные стоки; - слабозагрязненные и очищенные стоки. Методы физико-химической очистки окрашенных сточных вод, применяемые в легкой промышленности, делят на три группы. 1. Методы, обеспечивающие извлечение загрязнений переводом их в осадок или флотошлам путем сорбции на хлопья гидроксидов металлов, образующихся при реагентной обработке сточных вод (коагуляция, реагентная напорная флотация, электрокоагуляция). Для них характерны недостатки: невысокая степень очистки (особенно обесцвечивание); необходимость эмпирического подбора реагентов или материала электродов (усложняет обработку при непостоянстве компонентов стоков); трудности при автоматизации процессов дозировки реагентов; наличие значительного количества влажных осадков или флотошлама (требуется наличие дополнительных сооружений для их обезвоживания, складирования или захоронения); опасность загрязнения почвы и грунтовых вод. 2. Сепаративные методы (сорбция на активных углях и макропористых ионитах; обратный осмос, ультрафильтрация, пенная сепарация, электрофлотация). Эти методы (кроме пенной сепарации и электрофлотации) обеспечивают высокую степень очистки сточных вод, но при условии предварительной механохимической обработки, удаляющей нерастворимые примеси, т.е. имеют все недостатки первой группы. Кроме того, методы второй группы сложны в аппаратурном исполнении и имеют высокую себестоимость очистки, что ограничивает их применение в системах замкнутого водоснабжения. 2. Деструктивные методы основаны на глубоких превращениях органических молекул в результате редокс-процессов. Методы третьей группы имеют высокую эффективность, технологичность, компактность, простоту автоматизации и управления. При их реализации не продуцируются осадки, а в очищаемую воду не вносятся дополнительные загрязнения, характерные для хлоридных, сульфатных и прочих ионов, имеющих место при реагентных методах очистки. Деструктивная очистка на основе разного рода окислительно-восстановительных реакций позволяет изменить структуру органических красителей вплоть до нарушения строения с последующим глубоким их расщеплением до более простых, легко окисляемых органических продуктов или минеральных соединений; обеспечивает полную деградацию ПАВ с потерей их поверхностно-активных свойств. Из деструктивных методов очистки применяются: очистка сточных вод окислением; реагентная восстановительно-окислительная очистка; электрохимическая очистка и электрокаталитическая деструкция. Окислительные методы обеспечивают глубокие превращения сложных органических молекул под действием окислителя с образованием простых соединений, легко усваиваемых микроорганизмами в ходе биохимической очистки или в процессе самоочищения. В качестве окислителей используются озон, пероксид водорода, хлор и его соединения. Метод реагентной деструкции. Разрушение красителей осуществляется проведением реакции восстановления с использованием атомарного водорода, белящих веществ (щелочной раствор гидросульфита натрия). Атомарный водород можно получить при взаимодействии разбавленной соляной или серной кислоты с металлическими стружками. Сущность процесса реагентной деструкции заключается в разрушении красителей и ПАВ с помощью кислотного гидролиза; восстановлением атомарным водородом в момент его выделения; щелочного гидролиза и адсорбции продуктов расщепления органических веществ на хлопья гидроксидов железа при последующем подщелачивании. Метод электрохимической очистки получил широкое признание после появления новых, дешевых и коррозионно-устойчивых электродных материалов. Достаточно высокая эффективность очистки сточных вод, надежность и быстрый вывод оборудования на рабочий режим, отсутствие осадков также указывает на перспективность этого метода. Сущность метода заключается в обработке стоков в аппарате с нерастворимыми в условиях анодной поляризации электродами. Глубина минерализации органических загрязнений определяется электродными редокс-процессами (катодное восстановление и анодное окисление) и объемными реакциями под воздействием продуктов электролиза. Процессы электрохимической очистки стоков протекают с образованием газовой фазы. При наличии внешнего электрического поля на катоде происходит выделение водорода и электролитическое восстановление органических соединений. При этом молекулы органического вещества превращаются в органические анионы R + e = R-. Затем происходит нейтрализация аниона с образованием продукта гидратирования R- + H + = RH. Ароматические соединения, к которым относятся и красители, электролитически восстанавливаются на металлах с высоким перенапряжением (ртуть, свинец, кадмий) при значительном расходе электроэнергии. Процессы элетроокисления протекают труднее катодных процессов электровосстановления. При окислении органических соединений учитывается влияние самых разнообразных факторов, в том числе энергетическая неоднородность анода, участие в процессе частиц ОН(адс.). Иногда окисление протекает по электронному механизму, т.е. органическое вещество, адсорбируясь на аноде, отдает электроны с одновременной дегидратацией: R – H – e = R* + H+. Дальнейшие превращения органического радикала R*определяются его реакционной способностью. Метод электрокаталитической деструкции. Совместное применение катализаторов и электрогенерируемых окислителей (активный хлор) позволит полнее использовать окислительную мощность реагентов и достичь глубокой минерализации органических веществ. В присутствии катализатора происходит ускоренное разложение активного хлора с образованием атомарного кислорода, обуславливающего повышение скорости и глубины минерализации органических веществ. При этом в качестве катализаторов используются ионы металлов переменной валентности (кобальт, никель, медь, железо, марганец) и активированные угли. Рекомендуемая литература по теме 1 Степановских А.С. Прикладная экология. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. – 751с. 2 Белов С.В., Барбинов Ф.А., Козьяков А.Ф. и др. Охрана окружающей среды – М.: Выс.шк., 1991 – 319 с. 3 Инженерная экология. / Под ред. проф. В.Г. Медведева. – М.: Гардарики, 2002. – 687 с 4 Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков в.М., Проскуряков н.М. Экология горного производства. – М.: Недра, 1991. – 320 с. 5 Основы эколого-географической экспертизы / под ред. К.Н.Дьяконова, т.В.Звонковой – М.: изд-во МГУ, 1992 – 240 с. 6 Бринчук М.М. Экологическое право. – М.: Юристъ, 2000 – 688 с. 7 Владимиров А.М., Ляхин Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды – Л.: Гидрометеоиздат, 1991- 423 с. 8 Дьяконов К.Н., Дончева А.В. Экологическое проектирование и экспертиза. – М.: Аспект Пресс,2002 – 384 с. 9 Инструкция по проведению оценки воздействия намечаемой деятельности на окружающую среду при разработке предплановой, предпроектной и проектной документации. 28 февраля 2004 г., 16 с. Тема 6. Энергетика и ее влияние на окружающую среду Цель лекции: рассмотреть влияние топливно-энергетического комплекса на окружающую среду Тезисы лекции: Топливно-энергетическая промышленность. Главный путь повышения рационализации использования топливо – энергетических ресурсов. Оценки эмиссии парниковых газов. Возобновляемые источники энергии. Основные вопросы и краткое содержание Топливно-энергетическая промышленность состоит из топливной промышленности и энергетики. Топливная промышленность — комплекс отраслей, занимающихся добычей и переработкой топливно-энергетического сырья. Включает угольную, газовую, нефтяную, торфяную, сланцевую и уранодобывающую промышленность. В условиях НТР роль топливной промышленности возрастает в связи с развитием электрификации и теплофикации производств, обуславливающих интенсивный рост потребления энергии. Топливно-энергетическая промышленность прошла в своем развитии несколько этапов: угольный (до середины XX в.), нефтяной и газовый (до 80-х гг. XX в.); в настоящее время мировая энергетика вступила в переходный этап — этап постепенного перехода от использования минерального топлива к возобновимым и неисчерпаемым энергоресурсам. Нефть добывают примерно в 80 странах, но географию этой отрасли определяют страны «первой десятки». Основная особенность — более 4/5 запасов и около 1/2 добычи нефти приходится на развивающиеся страны, которые и являются главными экспортерами нефти, особенно страны ОПЕК. В результате образовался огромный территориальный разрыв между основными районами добычи нефти и районами ее потребления. Крупнейшими экспортерами нефти являются страны Персидского залива. Большими запасами обладают Россия, США, Китай, Иран и др. Крупнейшие производители газовой промышленности — Россия, США, Канада, Нидерланды. В последнее время добыча газа растет в некоторых развивающихся странах. Алжир, Малайзия, Индонезия, ОАЭ продают сжиженный природный газ в страны Европы и Японию. Уголь добывают примерно в 60 странах мира, но географию отрасли, как и у нефтяной промышленности, определяют страны «первой десятки». Китай, США, Россия дают больше половины всей мировой добычи. Уголь добывают в основном в экономически развитых странах: ФРГ, Великобритания, Польша, Австралия, ЮАР и др. В структуре производства электроэнергии преобладают тепловые электростанции (63% всей выработки), затем гидроэлектростанции (20%) и атомные (17%). Эти данные характерны для мирового производства. В разных регионах и странах электроэнергетика имеет свои особенности: в ЮАР почти вся электроэнергия вырабатывается на ТЭС, в Норвегии — на ГЭС, во Франции — большинство энергии дают АЭС (76%). Франция, Япония, Республика Корея продолжают, в отличие от многих других стран, наращивать мощности атомной энергетики и после Чернобыльской катастрофы. Странами, выделяющимися по количеству производимой электроэнергии, являются США, Россия, Япония, ФРГ, Канада. Растет интерес к использованию нетрадиционных ресурсов для выработки электроэнергии: геотермальная энергетика, сооружение приливных, солнечных электростанций, использование энергии ветра. Энергетическая проблема связана с сырьевой. Это проблемы обеспечения человечества топливом и сырьем. Решение проблемы заключается в использовании достижений НТР для уменьшения потери топлива и сырья, использование альтернативных источников энергии, вовлечение в эксплуатацию новых месторождений. Косвенно топливно-энергетический комплекс (ТЭК) воздействует на состояние окружающей среды, выступая как крупный потребитель продукции других отраслей, тем самым, расширяя их вклад в загрязнение различных природных сред. Например, в нашей стране энергетический комплекс потребляет 65% всего производства труб, 20% - черной металлургии, 15% меди и алюминия, 13-18% цемента, свыше 15% продукции машиностроения, производимой в стране. В то же время это влияние взаимно. На производство 1т. стали расходуется энергии в пересчете на нефть 6-8т., на 1 т. алюминия – 11-15 т. Главный путь повышения рационализации использования топливо – энергетических ресурсов – их экономия, структуризация по видам использования и повышения роли нетрадиционных видов энергоресурсов в производстве энергии. Различные типы электростанций оказывают различное воздействие на окружающую среду. В крае преобладают тепловые электростанции, которые: - загрязняют атмосферный воздух окислами углеводорода, азота, серы; - накапливают значительные массы твердых отходов шлака; - гидроэлектростанции вносят существенные изменения, если при этом создаются крупные водохранилища, что влечет за собой затопление пахотных земель, населенных пунктов, изменение режима грунтовых вод, потопление, заболачивание, иногда засоление и изменение состава водной флоры и фауны. Топливно-энергетическая промышленность оказывает негативное влияние на окружающую среду: при добыче полезных ископаемых нарушается почвенный покров, «съедаются» целые природные ландшафты, при добыче и транспортировке нефти и газа происходит загрязнение Мирового океана и т. п. Мировая тепловая энергетика выбрасывает в окружающую среду вредные вещества, изменяется состав атмосферы, происходит ее тепловое загрязнение. При строительстве ГЭС изменяется микроклимат территории, ее гидрологический режим и т. п. Атомная энергетика породила проблему захоронения радиоактивных отходов (не говоря о Чернобыле). Пути решения экологических проблем, связанных с топливно-энергетической промышленностью, — создание очистных сооружений, внедрение малоотходных и безотходных технологий, продуманное размещение производств. Энергетическая деятельность является основным источником антропогенных эмиссий парниковых газов в Казахстане. Источниками эмиссии оксидов углерода в энергетической деятельности являются сжигание ископаемого топлива для получения энергии и летучие эмиссии, связанные с непродуктивным сжиганием органического топлива в факелах. В 2008 году эмиссии оксидов углерода в этом секторе составили 89,9 % от общих национальных эмиссий. Эмиссии метана, связанные с энергетической деятельностью, были получены от двух источников: сжигание топлива и летучие эмиссии от топлива, и оценены в 63,4 % от общих национальных эмиссий. Наибольший вклад в эти эмиссии вносит деятельность, связанная с добычей, транспортировкой угля, нефти и природного газа, и хранением нефти и природного газа (летучие эмиссии от топлива), который составляет в 2008 г . (97,9 %). Вклад эмиссий метана от неполного сжигания топлива оценен в 2,1 % от общих эмиссий метана, связанных с энергетической деятельностью. Оценка эмиссии оксидов азота от энергетической деятельности составляет 4,3 % от общих национальных эмиссий. Эти эмиссии связаны только с неполным сжиганием топлива. Результаты оценки эмиссий в 2008 году, связанных с энергетической деятельностью по основным газам и источникам представлены в таблице 6.1. Таблица 6.1 Оценка эмиссий в 2008 году, связанных с энергетической деятельностью по основным газам и источникам, тыс. т. СO2 – экв |
