Большие потери тепла приводят к его рассеянию в атмосфере и изменению климата, недостаточная звукоизоляция — к шумовому (или акустическому) загрязнению. Источниками механических загрязнений являются в основном транспортные средства, промышленные предприятия и строительные работы. В последнем случае основной вид воздействия — вибрации, передающиеся по грунту и фундаментам зданий и сооружений. Основные «производители» теплового загрязнения -теплоэлектроцентрали, электростанции, трубы горячего водоснабжения и канализация. Конечно, немаловажную роль играют и жилые здания, и транспорт — количество людей в городах достаточно велико, и их влияние на климат неоспоримо (рисунок 3).
Рисунок 3 — Тепловое загрязнение от жилого дома (18)Наиболее ярко тепловое загрязнение проявлено в зонах распространения многолетнемёрзлых пород, где любое изменение температуры рождает дисгармонию в уязвимом климате и приводит к развитию опасных криогенных процессов — солифлюкции, наледеобразования и т. д. Однако и сегодня вместо того, чтобы использовать средства регулирования температуры в помещении, зачастую просто открывают окно, позволяя теплу утекать в атмосферу. И следствием такой безалаберности становится масштабное тепловое загрязнение. Волновое загрязнение любой частоты возникает, в первую очередь, от неэкономного использования бытовых приборов и техники. Как часто за день Вы используете свой телефон или радио? Не более часа? А почему в таком случае весь день держите их включенными.
При общении с людьми многие не выключают наушники, не отключают компьютер после работы… стоит ли перечислять дальше? Основная причина электромагнитного загрязнения — опять-таки, безответственное отношение человека к окружающей среде и к себе самому. Главным источником радиоактивного излучения являются выработки радиоактивных руд (например, граниты практически повсеместно имеют высокую фоновую радиацию). Атомные электростанции, вопреки общественному мнению, в нормальном режиме эксплуатации не несут опасности.
Гораздо большее количество радиоактивных выбросов образуется при утилизации радиоактивных отходов. Жидкие радиоактивные отходы могут быть источником сильнейшего радиоактивного загрязнения при неправильной их утилизации. В качестве причин возникновения электрои магнитостатического взаимодействия выступает, опять же, нерациональное использование ресурсов, огромные потери электричества при использовании некачественных переходников и кабелей, рост потребления электроэнергии за счёт автоматизации домашнего хозяйства и производства. С одной стороны, переход на электрическую энергию делает меньшим шумовое и тепловое загрязнение окружающей среды, с другой — увеличивает электромагнитное, электростатическое и магнитостатическое загрязнение. Подводя итоги данной главы, можно сделать вывод о том, что главная причина загрязнения окружающей среды кроется в неэффективном использовании энергии человеком. 4. Методы борьбы с энергетическим загрязнением.
К сожалению, универсальной «пилюли» от всех бед нет. Каждая из вышеперечисленных проблем требует разностороннего подхода, труда многих экологов, биологов, геологов, гидрологов и почвоведов. Немаловажную роль в решении этих проблем играют межгосударственные соглашения. Сейчас человечество отнимает у природы очень много пространства, которое не нужно ему на самом деле. Большинство людей пользуется гораздо большей площадью, чем действительно нужно, употребляет слишком много ресурсов, многие из которых просто выкидываются впустую. Не лучше ли использовать ровно то, что необходимо, и наслаждаться разнообразием нетронутой, не оплёванной природы? Естественно, в современном мире невозможно полностью прекратить шумовое воздействие.
Никто не сможет отказаться от скоростных поездов, метро, комфортных автомобилей. Однако популяризация общественного транспорта может предотвратить избыточное шумовое загрязнение и минимизировать акустическое воздействие на биосферу и человека. Единственным методом борьбы с тепловым загрязнением может быть теплоизоляция и использование наиболее эффективных технологий переработки топлива. На сегодняшний день только 7−8% энергии используется эффективно, всё остальное уходит на потери, многие из которых возможно предотвратить. Оборудование современных заводов в большинстве своём устарело, используются неэкономичные виды топлива (дерево, бурый уголь и т. д.) — как результат, всё это ведёт к росту выбросов. Подводя итог: бороться с вышеперечисленными экологическими проблемами можно и нужно, но самое сложное — не остановить ухудшение состояния экосистемы, а грамотно реабилитировать её, восстановить биоразнообразие, микроклимат, гидрохимию, рекреационные ресурсы и т. д. К сожалению, мы уже не можем спасти многие краснокнижныевиды, но сохранить то, что есть сейчас, человечество обязано для поддержания возможности своего же существования. Единственной возможностью уменьшить энергетическое загрязнение окружающей среды может стать контроль за тратой энергии, применение энергосберегающих технологий и рациональный подход к трате ресурсов.
5. Расчёт допустимости сброса сточных вод промышленного предприятия в городскую канализацию.
Цель выполнения практического задания — рассчитать допустимый сброс сточных вод в городскую канализацию. Для обеспечения условий эффективной работы городских очистных сооружений и сохранения качества воды поверхностных водоемов разработаны расчетные методы определения соответствия условий сброса сточных вод в городскую канализацию санитарным нормам. Благодаря данным методам возможно определить предельно допустимый сброс промышленных стоков в городскую канализацию. Очистка смеси бытовых и производственных сточных вод в этом случае осуществляется на единых очистных сооружениях. В связи с тем, что в сточных водах промышленных предприятий могут содержаться специфические загрязнения, их спуск в городскую водоотводящую сеть ограничен комплексом требований, установленных «Правилами приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов».
5.1. Вариант работы и исходные данные для расчётов.
Вариант работы — 6. Исходные данные для расчёта: Выпуск очищенных сточных вод проектируется в стрежень реки, поэтому значение коэффициента принимается равным = 1,5Значение коэффициента извилистости реки принимается равным = 1,0Расход городских сточных вод Qгсв равен 6 м3/сРасход сточных вод производства Qпсв равен 0,45 м3/сРасход воды в рекеQрравен 80м3/сСкорость течения рекиυсрравна 0,35м3/сГлубина реки Нcpравна 1,3 мЗагрязняющее вещество — бутилацетат, ПДК — 0,1 мг/л. Содержание бутилацетата в стоке предприятия = 10 мг/л. В городском стоке его содержание не превышает 1 мг/л, а в речной воде — 0,01 мг/л. Эффективность очистки принята равной 90%.
5.2. Методика расчётов с результатами вычислений.
Для начала определяем коэффициент турбулентной диффузии Е по формуле (1)Е = 0,35 м/с*1,3 м/ 200 = 2,275*10−3Затем определим расход очищенных сточных вод, которые сбрасываются в реку городскими очистными сооружениями: Qос=Qпсв+Qгсв (2)Qос=0,45м3/с + 6 м3/с = 6,45 м3/сДалее определяем коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения:(3)α=1,5*1*=1,5*1*0,1315=0,1973.
После этого определяем значение коэффициента (4)Предварительно определив коэффициент β:(5)β=е-0,1973*=е-3,132=23Тогда = -22/(1+80/6,45*23)=0,077Имея значение коэффициента обеспеченности смешения, мы можем вычислить кратность разбавления очищенных сточных вод речной водой:(6)n=(0,077*80+6,45)/6,45=1,96Тогда допустимая концентрация примеси в очищенном стоке, сбрасываемом в реку после очистных сооружений, будет равна:
Сос=(п- 1)(Спдк — Св) + Спдк = 0,96*(0,1−0,01)+0,1=0,186 мг/лТогда допустимая концентрация загрязнений в смеси бытовых и промышленных сточных вод, поступающей на городские очистные сооружения, будет равна:(7)Ссм=100*0,186/(100 — 90)= 1,86 мг/лИмея это значение, мы можем вычислить допустимую концентрацию бутилацетата в промышленных сточных водах, сбрасываемых в канализацию:
Сд.псв =(Ссм*(Qгсв + Qпсв) — Сгсв*Qгсв)/Qпсв == (1,86*6,45 — 1*6)/0,45 = 13,33 мг/лФактическое содержание бутилацетатав производственных сточных водах завода составляет Спсв = 10 мг/л. Расчетное значение допустимого содержания анилина составляет Сд. псв = 13,33 мг/л, т. е. больше фактического значения. Следовательно, сброс производственных сточных вод в городскую канализацию допустим при данной степени очистки и не приведёт к превышению ПДК по бутилацетату в речных водах.
5.3. Сводная расчётная таблица и общее заключение по результатам работы.
Наименование показателей.
ОбозначениеЕдиницы измерения.
Значение1. Загрязнитель.
Бутилацетат2. ПДК бутилацетата.
Спдкмг/л0,13. Содержание бутилацетата:
в речной воде Свмг/л0,01 В городских сточных водах.
Сгсвмг/л1,0 В производственном стоке.
Спсвмг/л10 В очищенном стоке, сбрасываемом в реку.
Сосмг/л0,186 В смеси городских и производственных сточных вод, направляемой на городские очистные сооружения Ссммг/л1,864. Допустимое содержание бутилацетата в производственном стоке.
Сд.псвмг/л13,335. Требуемая степень очистки производственного стока от бутилацетата.
Э%-Заключение.
В работе подробно изучена история становления экологии как науки, приведены основные экологические термины и детально исследованы проблемы энергетического загрязнения окружающей среды, а также рассмотрены возможные методы их решения. В последней главе приведён расчёт по определению допустимой антропогенной нагрузки на водный объект. Таким образом, поставленные задачи выполнены, и на основании проделанной работы можно сделать следующие выводы:
Основная причина возникновения энергетического загрязнения, как и многих других экологических проблем современности — невнимание к ним. Изучение экосистем началось более двухсот лет назад, но только в начале 21 века появились первые программыих реабилитации. К сожалению, все методы решения проблем не являются панацеей, т. е. приводят лишь к уменьшению темпов гибели существующих экосистем, но никак не к сохранению их на прежнем уровне и тем более не к восстановлению. Немногие сохранившиеся экосистемы в настоящий момент крайне уязвимы, поэтому любое действие обязано сопровождаться экологическим обоснованием и подлежать непременной экспертизе. Только таким образом может быть остановлено разрушение современных биогеоценозов. По результатам проведённых расчётов вычислена необходимая степень очистки воды от бутилацетата. При заданной концентрации его в сточных водах дополнительная очистка не требуется.
Список литературы
Ахметшин Э. Р. Влияние энергетического загрязнения окружающей среды на продолжительность жизни человека // Молодой ученый, 2018, № 1, с. 48−52Беленко Т. А. Экологические проблемы Чёрного и Азовского морей, Таганрог, 2014, 95 с. Бондаренко А. Л. Крупномасштабные течения и долгопериодные волны Мирового океана, М, 2012, 228 с. Будыко М. И. Глобальная экология, М., 1972. — 327 с. Качество морских вод по гидрохимическим показателям, ежегодник под ред. Коршенко А. Н., Обнинск: Артифекс, 2011, 40 с. Корнеева А. И. Общество и окружающая среда, М.: Мысль, 1995.
Национальный атлас России, том2. Природа и экология, М: ФГУП «ГОСГИСЦЕНТР», 2004, 495 с. Охрана окружающей среды: учебник для горных и геологических спец. вузов/С.А. Брылов, Л. Г. Грабчак, В. И. Комащенко и др., под ред. С. А. Брылова и К. Штродки, М.: Высшая школа, 1985.
Пианка Эрик. Эволюционная экология, М.: Мир, 1981. — 399 с. Шахматова О. А. Отклик гидробионтов на стрессовые факторы морских экосистем, Экосистемы, их оптимизация и охрана, 2012.
Вып. 7. с. 98 — 113Юровский Ю. Г. Подземные воды шельфа, Симферополь: ДИАЙПИ, 2013, 259 с. Appelo C.A. & Postma D. G.
eochemistry, groundwater and pollution. 1993 A.A. Balkema, 536p. Subduction and slab tearing dynamics constrained by thermal anomalies in the Anatolia_Aegean region / V. R oche, L. G.
uillouFrottier, L. J olivet, Ch. L oiselet, V.
B ouchot // Geophysical Research Abstracts. — 2015. — V. 17. — P. 654−660Электронные ресурсы:
http://www.gks.ru/wps/wcm/connect/rosstat_main/rosstat/ru/statistics/environment/.
http://www.greenpeace.org/russia/ru/.
https://oc3.ru/portfolio/projects/the-project-quot-teaching-of-remote-sensing-quot/.
http://www.ecologytarget.ru/tarec-199.html.
https://ecodelo.org/5051-respublika_ingushetiya-ekologicheskaya_obstanovka_v_regionakh.
http://gazetaingush.ru/ekologiya.
http://sv777.ru/images/teplo03.jpg.
