экология. Экология наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Что такое синэкология Синэкология

• Название: Экология наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой их обитания. Что такое синэкология Синэкология
• Анкор: экология
• Дата: 21.12.2020
• Размер: 0.92 Mb.
• Имя файла: Ekologiaya.docx
• Тип: Документы; #162463
• страница: 12 из 13

Раздел 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Природные ресурсы. Классификация и характеристика природных ресурсов. Ресурсный цикл. Методы рационального использования природных ресурсов

Ресурсосберегающие технологии

• 
  настоящее время до 90% всех затрат на охрану природы выделяется на очистку и обезевреживание отходов при неизменных технологиях. Однако есть другой путь - изменение привычных технологии, стиля работы людей, чтобы при заданных конечных результатах потребление природных ресурсов резко уменьшилось и сократилось неблагоприятное воздействие на природу.
  

Ресурсосберегающая технология - это такой технологический процесс, который обеспечивает получение конечного продукта при значительно меньшем удельном расходе сырья и энергии, чем при применении традиционной технологии.
Безотходная технология - технологический процесс, при котором отсутствуют отходы производства.
Малоотходная технология - технологический процесс, при котором резко сокращается количество отходов производства по сравнению с традиционными технологиями.

Пути уменьшения воздействия на природу:

1. 
   уменьшить потребление воды и сырья, уменьшить площадь отчуждаемой земли.
   

2. 
   уменьшить количество выбросов атмосферу, сточных вод и твердых отходов. З. уменьшить воздействие производимой продукции при её эксплуатации.
   

Пути создания ресурсосберегающих технологий:
1 .Изменение технологии производства.
Это наиболее перспективный путь. Это принципиальное изменение технологии, новая организация деятельности, использование нового оборудования.
Возможны 3 уровня совершенствования:

1.1 Повышения уровня эксплуатации и улучшение культуры производства.

• 
  ночью не гаснет свет в подъездах. 50 кВт*час съедается за сутки (9-ти этажный подъезд), а в целом по стране 7 млрд. кВт*час за год или необходимо сжечь 2.5 млн. т. угля. Есть устройства, которые включают свет, когда человек идет по лестнице.
  

• 
  Во многих квартирах впустую расходуется много воды. Течет вода в кранах, в сливных бачках в туалетах. В целом по стране через неисправную сантехнику утекает до 25% воды. А для перекачки воды нужна энергия, сложные инженерные сооружения, система очистки.
  

• 
  Не заклеенные окна на зиму. Через неплотности тепло уходит и мы отапливаем улицу. Потери до 50%. Необходимо уплотнение строительных и оконных проемов.
  

1.2.Техническое перевооружение производства.
- для нужд народного хозяйства нужны миллионы тонн проволоки. Способ изготовления - волочение (протягивание заготовки через постепенно сужающееся отверстие - волоку). Процесс энергоемкий. При увеличении скорости ухудшается качество за счет большого трения металла о металл. Было предложено: наносить на заготовку тонкий слой смазки, при этом резко уменьшается коэффициент трения, а следовательно - расход энергии. В результате на 50% увеличилась производительность и на 30% уменьшился расход электро-энергии.
1.3. Создание новой технологии, отличающейся высокой степенью инженерно-эколого-экономического совершенства.

• 
  Точное литье. Обычно металл заливают в песчаные формы, после охлаждения происходит механическая обработка. При этом до 30% металла уходит в стружку. Применяют металлические формы при литьё алюминия, что позволяет получать изделие точных размеров и без механической обработки.
  

2. 
   Выпуск продукции принципиально нового качества.
   

Это более долговечные механизмы и материалы, приборы, совмещающие в себе несколько функций, каждую из которых выполняет отдельный прибор. Для создания печатных плат и больших интегральных схем современной электроники необходимо сырьё, содержащее нередко сотые или тысячные доли процента какого-то элемента (германий), которое должно пройти процесс обогащения и процесс очистки до заданной очень высокой чистоты. Т.е. большое количество отходов образуется в смежных областях. При производстве одного калькулятора образуется 1,5 т отходов и расходуется 400 кг топлива. При увеличении сроков службы - эти величины уменьшаться.
Коррозия - новые материалы или покрытия (даже более дорогие) - возможность аварий АЭС, простой металлургических и химических агрегатов.
Переход от традиционной радиосвязи, при котором большая часть энергии теряется в космосе, к системам волоконной оптики, которые исключают потери, повышают надежность, удешевляют процесс передачи информации.

3. 
   Замыкание в цикле стоков, выбросов и вторичных энергоресурсов.
   

Можно замкнуть воду, воздух и т.д.. Это требует сооружение специальных установок, но позволяет сократить потребление воды и электроэнергии.

4. 
   Утилизация отходов.
   

Отходы могут использоваться как сырьё для изготовления различных материалов.

5. 
   Комплексная переработка сырья.
   

Комплексная переработка сырья позволяет полностью использовать сырьё и уменьшить количество отходов.

• 
  Оренбургской области был найден газ с большим количеством сероводорода. Сегодня там производится 48 млрд. м³ природного газа в год, но и 1,5 млн.т серы. Сера, изготовленная из газа чище и дешевле, чем изготавливаемая на самостоятельных предприятиях.
  

Использование замкнутых систем
Одним из эффективных решений оказывается замыкание производственных потоков: воды, газа, энергии в технологическом цикле. При этом сокращается потребление сырья и энергетических ресурсов, соответственно уменьшается количество выбросов.

1. 
   Замкнутые системы вентиляции.
   

Свежий

Вентилято

Калориф

ЦЕХ

воздух

р

ер

Выброс в

Очистка

Вентилято

атмосфер

р

у


Из атмосферы забирается чистый воздух, подогревается и подается в цех. Загрязненный воздух очищается и выбрасывается, причем теплый. Недостатки: выбросы вредных веществ, велики объёмы перекачиваемого воздуха - т.е. большой расход тепла и энергии (для подогрева и перекачки).

ЦЕХ Вентилято

р

Очистка
Достоинства применения замкнутых систем:

• 
  уменьшение расхода энергии в 7 раз;
  
• 
  уменьшение расхода тепла в 20 раз;
  
• 
  уменьшение капитальных затрат в 2 раза.
  

Успешно применяются в асбестовой промышленности.

2. 
   Замкнутые системы водоснабжения. Применяются для охлаждения воды в металлургии.
   

Плавильная			Охлаждение или
печь			на отопление

холодная вода

3. 
   Тепловые насосы.
   

Применяются в нефтепереработке. Процесс ректификации основан на разделении веществ в специальных аппаратах, различающихся по температуре кипения. Для осуществления ректификации надо подвести тепло к нижней части колонны и сконденсировать выходящие сверху пары. При этом тепло конденсации теряется бесполезно. Вышедшие сверху пары сжимаются компрессором, повышается их давление, а это означает, что увеличивается и температура их конденсации до 180 град. С. Создается замкнутая тепловая схема, теперь не нужно подводить пар.

			t=1100
			Ректификационна
Компрессо	Р		я колонна
р		t=180
			сырь
			е
			t=1500

Использование вторичных ресурсов
Использование вторичных сырьевых и энергетических ресурсов - одно из наиболее важных направлений рационального использования природных ресурсов и охраны природы. Всё, что называют отходами, является потенциальным сырьём для других отраслей производства. По определению Менделеева - "Нет отходов - есть неиспользуемое сырьё."
Отходы делятся на бытовые и промышленные. По агрегатному состоянию отходы делятся на твердые и жидкие. К отходам относятся остатки сырья, списанные машины и механизмы, брак, стружка, опилки, макулатура, пищевые отходы и т.д. Бытового мусора образуется: Россия

228. 
     млн. т./год; США -150 млн. т./год; Япония - 72 млн. т./год, причём это количество мусора постоянно растёт.
     

Существует 3 способа использования отходов:

1. 
   захоронение на свалке.
   
2. 
   сжигание.
   
3. 
   переработка.
   

Вывоз на свалку не является перспективным, т.к. старые свалки переполнены, а новые трудно найти из-за высокой стоимости земли. Канада - 90% отходов вывозят на свалку, США - 80%, Германия - 66%.
Для уничтожения мусора сооружают мощные мусоросжигающие заводы. Заводы вырабатывают пар, который используется на отопление домов и идёт на промышленные предприятия. При сжигании отходов происходит загрязнение воздуха, при очистке воздуха стоимость возрастает на 30%.
Макулатура - в США 50% бумаги используется на упаковку, в Германии - 40%. Доля вторичной переработки макулатуры составляет: в России 19%, в Японии – 50%. В Германии появился термин "Экологическая бумага", т.е. полученная полностью из макулатуры. Используется как писчая бумага, в том числе 50% для ЭВМ.

• 
  Росии из 1 куб. метра древесины получают 27 кг бумаги, в Финляндии -164 кг. Утилизируя вторичные ресурсы, можно резко уменьшить добычу первичных природных
  

ресурсов и сократить образование отходов, при этом уменьшается отчуждение земель, разрушение почвы и загрязнение окружающей среды. Это особенно важно в связи с тем, что по мере развития промышленности приходится добывать всё более бедные руды и во всё более отдаленных районах. Поэтому возрастают капитальные вложения на добычу сырья и энергозатраты. Не утилизированные отходы приходится вывозить в отвалы. Отвалы пылят, из них растворимые токсичные вещества попадают в почву, в подземные воды и в водоёмы.
Экологические преимущества: вторичные ресурсы являются своеобразным полуфабрикатом, из которого проще и дешевле изготавливать конечную продукцию. В черной металлургии 1/3 выплавляемой стали изготовляется из металлолома. Это уменьшает добычу руды и угля, уменьшает количество отвалов и сброс сточных вод.
Швейцария, Женева - построен завод по переработке полиэтилена в гранулы, которые затем добавляют в асфальт (улучшается качество).
Варианты использования вторичных ресурсов

Источники	Применение
Горнодобывающая промышленность
Отвалы пустой породы, которые	В дорожном строительстве,
занимают огромные площади	закладка в отработанные шахты и карьеры
Черная металлургия
шлаки, образуется 100 млн. т./год,	Гранулированные шлаки - в дорожном строительстве,
состав: оксиды Fе, Мn, Ni, Мg. Са	в производстве цемента, щебня и т.д.
Цветная металлургия

шлаки, состав - Си, 2п, РЪ,	При высоком содержании этих элементов - они
N1,	извлекаются;
	При низком содержании – в стройматериалы
Процесс металлообработки
стружка, опилки и т.д. (чёрные и	Главная проблема сортировка.
цветные металлы)	Переплавляют в новые изделия.
В машиностроении 42% отходов -	В развитых странах до 50% стали производится из
стружка	лома. При использовании лома черных металлов
	экономия энергии - 62%, алюминия - 96%. Для
	алюминия себестоимость снижается в 7 раз
Гальваническое производство
отходы - растворы Ni, Сr и т.д.	1) Никелирование.
Большой объём отходов высокой	Существуют технологии по извлечению Ni из раствора
токсичности	2) Для улучшения свойств строительных материалов.
	3) Добавка к глазури отделочной плитки - обеспечивает
	декоративный эффект и улучшает сцепление.
	4) Хромосодержащий раствор добавляют в
	декоративные стекла. Он придает серый оттенок,
	улучшающий качество.
Лесная промышленность
Только 75% древесины превращается в	Производство ДСП, в качестве связки используют
продукцию. При заготовке - 40%	фенолформальдегидную смолу, поэтому фенол и
(тонкие деревья, вершины, сучья, пни,	формальдегид выделяются 14 лет.
нестандартная древесина)	Новая технология изготовления плит из любой
	древесины - нагрев до 150оС и прессование
Отработанные нефтепродукты
смазочные масла и охлаждающие	Технология по регенерации масла - сокращается в 15
жидкости.	раз потребление первичного сырья (кпд установки до
Сбрасывать их нельзя – они очень	90%)
токсичны, а процесс производства
сложный и энергоёмкий.
Бытовые отходы
стекло, жестяные банки, макулатура,	Главное – сбор и сортировка.
пластиковые бутылки, пищевые	Макулатура – производство бумаги, уменьшается
отходы.	вырубка лесов.
Образуется до 800 кг/год на человека.	Стеклянные банки, бутылки – отправляют в переплавку.
	Пластиковые бутылки – ведра, тазы, ящики.
	США утилизация: жестяные банки – 55%, старые
	газеты -30 %, бутылки 30%.

Кадмий, никель, свинец - из аккумуляторных батарей Никель, медь, хром - из отработанных катализаторов.
Производство автомобилей. При проектировании автомобиля учитывается его дальнейшая переработка. Сейчас до 75% массы автомобиля вторично используется. Автомобиль разбирают, металл сортируют и в переплавку. Детали, сиденья, стекла - что можно использовать для ремонта.