Анализ формирования техногенных нагрузок на объекты окружающей среды

Удовлетворение потребностей общества в промышленных изделиях, З’слугах, информации приводит к включению компонентов природной среды (атмосферного воздуха, воды природных объектов, почвы) в технологические процессы, в которых они обмениваются с производственным оборудованием веществом, энергией, информацией.

Геотехническую систему (ГТС) (рис. 1.4) следует рассматривать как открытую динамическую систему, обладающую определенной совокупностью структурных и функциональных свойств, имеющую иерархическую структуру (определяемую, главным образом, размерами и мощностью системообразующего техногенного центра) и развивающуюся во времени и пространстве. Основой динамического равновесия ГТС является оптимальное взаимодействие как элементов внутри системы, так и системы в целом с внешней по отношению к ней окружающей средой.

Рис. 1.4. Принципиальная схема геотехнической системы

Изучение закономерностей формирования и эволюции ГТС позволяет вскрыть сложный механизм внутренних связей между техногенными нагрузками, изменением геохимического фона и экологическими последствиями, проявляющимися в природе (рис. 1.5).

Рис. 1.5. Схема взаимодействия промышленного предприятия с элементами природной среды в ГТС:

М_с — количество сырьевых ресурсов; М_п — количество вещества, перешедшее в готовую продукцию; т (Л) — загрязнение литосферы твердыми отходами; т (А) — загрязнение атмосферы газообразными выбросами; т (П) — загрязнение поверхностных вод стоками; т (Г) — загрязнение грунтовых вод стоками.

Последнее обстоятельство особенно важно, так как дает возможность прогнозировать возникновение критических ситуаций в природе и вооружает исследователя орудием нормирования техногенных нагрузок уже на стадии проектирования инженерных сооружений, т. е. позволяет создать оптимальную нагрузку управляемой во времени и пространстве ГТС.

Расчет техногенных нагрузок на объекты окружающей среды может быть выполнен балансовым методом. Основой балансовых расчетов в ГТС являются законы сохранения массы и энергии (см. гл. 4). Суммарное загрязнение окружающей среды при наличии i поступающих загрязняющих веществ из j источников на основании рис. 1.6:

Рис. 1.6. Схема материальных потоков производства с очисткой газопылевых выбросов и сточных вод, сбором и сортировкой твердых отходов:

М_р — количество вспомогательных материалов; М₀ — суммарное количество образовавшихся (организованных) отходов; М_он — количество неорганизованных отходов; BMP — количество вторичных материальных ресурсов; ВЭР — количество вторичных энергетических ресурсов; М^т, М^ж, М^г — количество твердых, жидких и газообразных отходов соответственно.

Контрольные вопросы и задания

• 1. Что понимают под загрязнением окружающей среды?
• 2. Охарактеризуйте понятие «источник загрязнения окружающей среды».
• 3. Назовите основные виды загрязнения окружающей среды объектами техносферы.
• 4. Приведите классификацию пылей по дисперсности.
• 5. На каких признаках основана классификация источников загрязнения воздушной среды?
• 6. Проанализируйте особенности экологического загрязнения гидросферы.
• 7. В чем главная опасность загрязнения литосферы?
• 8. Почему необходимо учитывать тепловое загрязнение окружающей среды?
• 9. Проведите анализ экологического воздействия шумового загрязнения окружающей среды.
• 10. Охарактеризуйте загрязняющие действия электромагнитного излучения радиочастот.

И. В чем заключается особенность радиоактивного загрязнения окружающей среды?

12. Дайте аналитическую характеристику геотехнической системы как источника загрязнения окружающей среды.