Отчёт по практике на примере механизма автомобиля ГАЗ-2705

Для каждого предприятия, в зависимости от особенностей его  отходов, проектируются свои очистные сооружения. Чаще всего используют следующие приемы очистки:

1. Механическая очистка. Жидкие стоки отстаивают, при этом оседают твердые частицы. Кроме того, применяют песчаные и песчано-гравийные фильтры, задерживающие более легкие взвешенные частицы, не осевшие в отстойниках. В некоторых случаях применяют и центрифугирование, при котором загрязняющие вещества извлекаются в гигантских сепараторах. Механически отделяют нефтепродукты, которые всплывают на поверхность в отстойнике. Для очистки газовых выбросов предприятия используют специальные пылеосадочные камеры и центрифуги (циклоны), матерчатые фильтры.
2. Химическая очистка. На стоки воздействуют химическими веществами, переводя растворимые соединения в нерастворимые. Так, от кислот очищают добавлением щелочи, а от щелочей, наоборот, добавлением кислот. Установки для очистки газообразных выбросов очень дороги. Для того, чтобы уменьшить выбросы оксида и сероводорода, применяют щелочной дождь, через который пропускают насыщенные газами выбросы, в результате получают соль и воду. В качестве поглотителей-фильтров используют также специальные адсорбенты: активированный уголь, алюмогель, силикагель, смолы-иониты.
3. Физико-химическая очистка. При этой очистке электролизом превращают сложные соединения в более простые и извлекают металлы, кислоты и другие неорганические соединения. Для выделения наиболее опасных или ценных загрязнителей, которые используют для дальнейшей переработки, применяют ионообменные смолы, как губки впитывающие эти вещества.

Применяют также огневые методы очистки: распыленные стоки впрыскивают в пламя больших горелок. Этот способ дорог, но позволяет «расколоть» даже ядовитые соединения, не поддающиеся прочим химическим или биологическим способам очистки. Например, огневым методом разлагают диоксиды — очень ядовитые вещества, которыми загрязнены воды и почвы в некоторых городах России. Огневой метод применяют и при переработке бытовых отходов.

4. Биологическая очистка. В специально созданных экосистемах загрязнители разрушаются или концентрируются микроорганизмами и мелкими животными. Организмы могут накапливать и осаждать тяжелые металлы и радиоактивные изотопы (особенно успешно это делают диатомовые водоросли).

Методы биологической  очистки исключительно важны, так  как значительная часть загрязнителей, которую не удается ни отфильтровать, ни извлечь электролизом, — это  растворенные в воде органические вещества.

Самые распространенные загрязнения  — химические. Существует три основных способа уменьшения вреда от них.

1. Разбавление. Даже очищенные стоки необходимо разбавлять в 10 раз (а неочищенные — в 100—200 раз). На предприятиях сооружают высокие трубы, чтобы выбрасываемые газы и пыль рассеивались равномерно. Разбавление —малоэффективный способ уменьшения вреда от загрязнения, допустимый лишь как временная мера.
2. Очистка. Это основной способ уменьшения выбросов вредных веществ в окружающую среду в России сегодня. Однако в результате очистки образуется много концентрированных жидких и твердых отходов, которые также приходится хранить.
3. Замена старых технологий новыми — малоотходными. За счет более глубокой переработки удается снизить количество вредных выбросов в десятки раз. Отходы от одного производства становятся сырьем для другого (например, из сернистого газа, выбрасываемого ТЭЦ, производят серную кислоту).

Чтобы заинтересовать предприятия  в уменьшении выбросов в окружающую среду, разрабатывают специальные  экономические механизмы. Каждое предприятие  получает разрешение на выброс определенного  количества отходов и оплачивает нанесенный природе ущерб, а за дополнительное загрязнение плата взимается  в десятикратном размере. За загрязнение  среды к их виновникам — предприятиям и их руководителям — в случаях  особо опасных загрязнений могут  быть применены как экономические, так и уголовные санкции. Для  оценки величины платы за загрязнение  и штрафов за превышение допущенной нормы выброса загрязняющих веществ  в воду и атмосферу или их попадания  в почву и продукты питания  введена классификация загрязняющих веществ по вредности. Все вещества разделены на 4 класса. К первому  классу относят самые опасные  вещества, например, соединения ртути, ко второму — хлор, к третьему - оксиды азота и серы, к четвертому — оксид и диоксид углерода. Общее количество выбросов в атмосферу  или общий объем сточных вод  недостаточно характеризует вред, наносимый  предприятием природе, ведь ущерб, наносимый  веществами первого класса вредности, в тысячи раз больше, чем от веществ  четвертого класса. Соответственно в сотни и тысячи раз различаются и размеры штрафов за превышение допустимой нормы выброса.

Уровень загрязнения среды  в России еще очень высок, и  экологически неблагоприятная обстановка, опасная для здоровья населения, сложилась почти в 100 городах страны.

Некоторое улучшение экологической  ситуации в России достигнуто в основном, благодаря улучшению работы очистных сооружений и падению производства. Дальнейшего уменьшения выбросов ядовитых веществ в окружающую среду можно  добиться, если внедрить менее опасные  малоотходные технологии. Однако, для  этого необходимо обновление оборудования на предприятиях, что требует очень  больших вложений и потому проводиться  постепенно.

Наряду с поиском экологически безопасных неисчерпаемых источников энергии, важнейшим принципом будущей  экологической политики в энергетике станет энергосбережение. Энергию нужно  экономить, выбирая наиболее энергоемкие  технологические схемы производства. Например, при современных способах выплавки стали в конверторах  расходуется в 2 раза меньше энергии, чем в обычных для наших  металлургических комбинатов мартеновских печах.

Значительной экономии энергии  можно добиться, если перерабатывать металлолом на месте в дуговых  электрических печах разной мощности без его транспортировки на металлургические комбинаты.

Большие резервы энергосбережения есть на транспорте. Автомобиль при  более совершенной системе сжигания горючего в двигателе и при  добавлении в топливо специальных  веществ (присадок), улучшающих его  сжигание, может тратить горючего в 2 раза меньше. Возможны самолеты, теплоходы  и электровозы с более высоким  коэффициентом полезного действия.

Огромное количество энергии  понапрасну тратится в сельском хозяйстве, где можно выращивать высокие  урожаи и получать мясо и молоко с меньшими затратами горючего, удобрений, пестицидов и т. д.

Много энергии можно сэкономить в быту. Так, флюоресцентная лампа  мощностью в 18 Вт дает столько же света, сколько лампа накаливания в 75 Вт.

Замена ими ламп накаливания  позволит сократить потребление  электроэнергии примерно в 4 раза. Кроме  того, новые лампы в 7 раз долговечнее, чем старые, что позволит экономить  и ресурсы. В 4 раза менее энергоемки холодильники нового поколения. Теплоизоляция стен даже в самых холодных районах позволяет резко сократить расходы энергии на обогрев жилья. Вместо печей будет достаточно одного небольшого электронагревателя. Имеется принципиальная возможность сократить расход электроэнергии при использовании телевизоров и т. д.

В особенности велики резервы  энергосбережения в России, так как  сегодня ее отрасли хозяйства  и бытовое оборудование значительно  более энергоемкие, чем в развитых странах.

Защита окружающей среды  — комплексная проблема, которая  может быть решена только совместными  усилиями специалистов различных отраслей науки и техники. Наиболее эффективная  форма защиты окружающей среды от вредного воздействия промышленных предприятий — переход к малоотходным и безотходным технологиям, а  в условиях сельскохозяйственного  производства — к биологическим  методам борьбы с сорняками и  вредителями. Это потребует решения  целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных  задач. 

Экологизация промышленного  производства должна развиваться по следующим направлениям:

1. совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов вредных примесей и отходов в окружающую среду;
2. широкое внедрение экологической экспертизы всех видов производств и промышленной продукции;
3. замена токсичных и неутилизируемых отходов на нетоксичные и утилизируемые;
4. широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

Таким образом, рациональное использование ресурсов и обеспечение  качества окружающей среды являются общей задачей, которую должны решать специалисты различных областей науки и отраслей техники. 
Инженерно-экологические мероприятия предполагают создание такой природно-промышленной системы, которая позволила бы обеспечить эффективное использование и охрану природных ресурсов в процессе работы того или иного производства. В инженерно-экологические мероприятия входят три группы мероприятий: инженерные, экологические и организационные.

Инженерные мероприятия направлены на совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов, машин, механизмов и материалов, используемых в производстве с целью исключения или смягчения негативных воздействий предприятий на природную среду.

Экологические мероприятия обеспечивают самоочищение (при загрязнении) природной среды или самовосстановление (при нарушении равновесия).

Экологические мероприятия  могут быть абиотическими и биотическими. 
Подгруппа абиотических мероприятий основана на использовании естественных, физических и химических, процессов, протекающих во всех составляющих биосферы, которые позволяют снизить опасность вредного антропогенного воздействия, уменьшить или исключить его последствия.

Биотические мероприятия основаны на использовании живых организмов, обеспечивающих функционирование экологических систем в зоне влияния производства. К ним относятся биологическая рекультивация и биологическая очистка сточных вод, ликвидация загрязнений почв с помощью специальных растений или микроорганизмов, способных извлекать и перерабатывать загрязняющие вещества. Биотическим мероприятием является также самозарастание нарушенных земель.

Организационные мероприятия связаны с управлением, структурой и функционированием создаваемых или действующих природно-промышленных систем. Они подразделяются на плановые и оперативные. Плановые мероприятия рассчитаны на длительную перспективу с учетом 
развития производства непроизводительной инфраструктуры крупных природно-промышленных систем. К ним относятся выбор месторасположения новых производств с учетом взаимного расположения других источников загрязнений атмосферы; передислокация из городов и поселков предприятий с высокой интенсивностью вредного воздействия; выбор места расположения отвалов и свалок; перемещение рекреационных территорий, объектов культурного назначения из зон воздействия и влияния предприятий в чистые зоны; изменение путей и режимов движения транспорта; устройство санитарно-защитных зон. К подгруппе оперативных относятся мероприятия, применяемые в экстремальных ситуациях, возникающих на производстве или в природной среде.

Экстремальные ситуации на производстве обычно сопровождаются авариями (взрывы, пожары, разрывы трубопроводов) и приводят к залповым выбросам и  сбросам, загрязняющим окружающую среду. Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными. Подобно любой экологической системе, где вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосферным законам, и в первую очередь закону круговорота веществ.

В последние годы в экологической  науке все больший интерес  проявляется 
к биотехнологическим процессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов. 
Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации (Журавлев В.П. и др., 1995).

История биотехнологии насчитывает  тысячелетия (хлебопечение, виноделие, сыроделие и т. д.). Однако ежегодно появляются новые прикладные направления  биотехнологии, общим подходом для  которых является искусственное  создание условий для эволюционных, биогеохимических процессов на Земле  в виде характерных биореакторов, реализующихся с большими скоростями, оставаясь совместимыми по своим  продуктам с окружающей природной  средой.

Биотехнология нашла широкое  применение в охране природной среды, в 
частности при решении следующих прикладных вопросов:

1. утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;
2. биологическая очистка природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;
3. микробное восстановление загрязненных почв, получение микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
4. компостирование (биологическое окислении) отходов растительности (опад листьев, соломы и др.);
5. создание биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.