Osnovu ekologii


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте файл и откройте на своем компьютере.
НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів базових напрямів 6.060101 “ ”, 6.170203 “ безпека Затверджено засіданні кафедри екології охорони навколишнього середовища Протокол 19 19.03.2009 Львів – 2009 Основи екології лекцій для студентів базових 6.060101 “ Будівництво ”, 6.170203 “ Пожежна безпека ”. – Львів Видавництво Національного університету Львівська політехніка ”, 2009. – 92 конспекті лекцій висвітлено такі теми основні екологічні проблеми сучасності біосфера екосистеми екологічні фактори забруднення довкілля відходами виробництва методи боротьби забрудненнями атмосфери очищення виробничих стічних вод тилізація рдих відходів виробництва споживання Укладач Жук наук Відповідальний випуск Мальований техн наук Рецензенти Мартиняк канд наук доц Березюк канд техн наук ЗМІСТ Лекція 1. Основні екологічні проблеми сучасності ..............................................4 Лекція 2. Біосфера Екосистеми ............................................................................15 Лекція 3. Екологічні фактори ................................................................................32 Лекція 4. Забруднення довкілля відходами виробництва ...................................45 Лекція 5. Методи боротьби забрудненнями атмосфери .................................54 Лекція 6. Очищення виробничих стічних .....................................................70 Лекція 7. Утилізація твердих відходів виробництва споживання ...................81 Лекція 1. Основні екологічні проблеми сучасності Визначення завдання структура екології Основні розвитку екології Українська екологічна школа Основні екологічні проблеми сучасності Джерела екологічної кризи сучасності вплив біосферу Характеристика сучасної екологічної ситуації Україні Концепція сталого розвитку Визначення завдання значення структура екології Екологія наука вивчаɽ взаɽмодію організмів їхніх угруповань середовищем існування Екологія охоплюɽ широке коло теоретичних практичних питань вивчення різних рівнів біологічної організації від окремих організмів популяції види екосистем біосфери загалом серед яких основним рівень екосистем рис .1.1); принципи закономірності їхньої структури функціонування розвитку дослідження суті процесів обміну перетворення речовини енергії застосування екологічних знань справі охорони навколишнього середовища раціонального використання природних організації матерії Термін екологія запропонував німецький біолог Ернст Геккель 1866 році Екологія порівняно молода наука нещодавно цікавилося лише невелике коло фахівців Однак упродовж останніх десятиліть вона почала розвиватись Цьому необхідність вирішення таких важливих Рівень екосистем Біосфера Тканинний ганний Клітинний Молекулярний Організмений Популяційно овий належать сфери компетенції екології проблем сучасності раціональне використання природних ресурсів про філактика забруднення середовища промисловими відходами транспортом запобігання знищенню природних угруповань збереження генофонду линного тваринного Екологія даɽ уявлення досягти симбіозу техніки виробництва природи Внаслідок появи нових практичних потреб ускладнюɽться структура екології являються нові підрозділи Нині нуɽ класифікацій основних складових частин екології Одні приділяють більше уваги загально філософським культурним аспектам другі соціальним треті еколого економічним четверті біоекологічній деталізації Сучасна екологія суті складаɽться чотирьох взаɽмопов язаних розділів які поділяють екологію розмірами ɽктів вивчення аутекологія екологія організмів вивчаɽ взаɽмовідносини окремого ізму особини груп навколишнім середовищем розділ екології займаɽться переважно визначенням стійкості виду його ставленням різних екологічних факторів Аутекологія вивчаɽ також вплив середовища морфологію фізіологію поведінку організмів демекологія екологія популяцій видів вивчаɽ взаɽмини популяцій видів довкіллям урахуванням нутрішньопопуляційних утрішньо видових процесів язана вирішенням таких проблем механізми регуляції чисельності організмів оптимальна густота розділ екології називають популяційною екологіɽю синекологія біоценологія вивчаɽ взаɽмини спільнот живих організмів рівні ценозів екосистем довкіллям структурно функ ціональну організацію вчення співтовариство рослин тварин їхню взаɽмодію одне середовищем проживання біосферологія або екологія біосфери вчення про біосферу ясовуɽ закономірності еволюції біосфери вчення про глобальну екосистему Землі область системної взаɽмодії живої неживої природи Існують інші класифікації розділів екології Наприклад Білявським Бровдіɽм (1995 екологія даɽться ких основних блоків біоекологія геоекологія техноекологія соціоекологія рис .1.2). Основні етапи розвитку екології Українська екологічна школа Перший 1866 .) – стародавній буде перебільшенням стверджувати екологія існувала Первісна людина померла необ хідних знань про поведінку особливості дичини якби отриманого від едків бутого самостійно досвіду взаɽмовідносин довкіллям наукових працях учених минулого Теофаста Арістотеля чимало фактів вплив кліматичних рослини тварини про особливості живих істот ознаки пристосування умов середовища проживання тощо період наївної екології коли окремі елементи являлися працях ботаніків зоологів період накопичення екологічних фактів Структура Сучасна наука науки живих Практична науки Техноекологічні науки Соціоекологічні науки людини мікросвіту тварин право Енергетика Військова діяльність літосфери атмосфери Ландшафтна Транспорт Сільське господарство Космічна діяльність Наукова діяльність етика Урбоекологія екополітика Екологічний менеджмент маркетинг природокористування екополітика Екологія дуже довго розвивалася частина біології загального вчення про живого Другий етап 30- років .) – аутекологічний період виявлення закономірностей стосунках рослин різноманітними абіотичними факторами внутрішніх екологічних досліджень визначення екосистем Екологія того часу будувалася працях Дарвіна Гумбольдта Геккеля ідженні впливу фізичних температура освітлення тощо хімічних води чинників довкілля життɽдіяльність окремої особини цілого виду (1930 – 1970 .) – синекологічний цьому дос ліджували групи організмів популяцій ɽднань погляду взаɽмодії окремих особин популяцій різних видів істот ою гою цього етапу екології залучення такого могутнього інструменту вища математика насамперед диференціальних рівнянь ). Вперше екологи застосували теоретичне моделювання розвитку подій живому довкіллі запроваджено екосистема біогеоценоз сформу льовано основні екологічні закони найвизначніших екологів цього періоду належать зарубіжні вчені Бердон андерсон Тенслі Форбс Шелфорд вітчиз няні Кашкаров Парамонов Вернадський Сукачов Четвертий етап (1970 дотепер мегаекологічний або період глобальної екології Домінували уявлення про пов язаність усього усім необхідність одночасного якнайточнішого врахування взаɽмодії між собою довкіллям іх дів варіантів живого Одночасно виникли стрімко розвиватися десятки галузей розділів підрозділів сучасної екології Перші спроби екологічного підходу природоохоронної справи Україні відомі Ярослава Мудрого його Руській правді " – правничому кодексі Київської Русі початок .) – вже існувала система правової оцінки використання ресурсів передбачалася кара збитки завдані довкіллю заподіяну звірам птахам ося воро негідні вчинки людини часи Гетьманщини природоохоронні традиції зберігалися поширювалися княжі часи регламентуються охорона лісів байраків полювання рибальство бджільництво садівництво зібранні Малоросійських прав (1807 сказано соколине гніздо пошкодить підрубаɽ вмисно скине собою соколів забере повинен заплатити Вагомим внеском розвиток української екологічної школи стали дослідження українських чорноземів Докучаɽвим (1846–1903); резуль досліджень викладено книзі вченого Руський чорнозем рений очолюваний ним Ново Александріївський інститут сільського госпо дарства лісівництва нині Кіровоградська став осередком інтенсив ного розвитку ґрунтознавства Перший науковий центр екологічних досліджень Україні створено 1930 році був екології Інституті зоології ботаніки Харківського ного університету Дослідження галузі екології виконані цьому центрі Станчинським (1930–1940 ), були піонерськими оригіналь ними Його праця розуміння біоценозу » (1933 класичною області вивчення язків організмами ценотичних системах Відкриття нашого земляка Вернадського першого президента наук України посідають обливе це історії екології Він довів наяв широкомасштабного впливу живих організмів абіотичне середовище запропонував вчення про біосферу про оболонку Землі визначаɽться присутністю живої речовини Вернадський вперше запровадив вивчення біосфери кількісний підхід дозволило ɽктивно оцінити масштаби біогеохімічного кругообігу речовин Вчення рнадського оосферу додатково узагальнило численні дані про нерозривність людини природним середовищем повоɽнний період увага українських екологів спрямовувалась вивчення техногенних урбогенних впливів природні екосистеми Ількун Тарабрін Кондратюк Кучерявий Екологи України зробили вагомий внесок розробку оцінки рівня радіоактивного забруднення територій бґрунтування ходів зниження екологічних збитків наслідків Чорнобильській Основні екологічні сучасності Наукові досягнення сто ліття створили ілюзію про повну керованість однак господар діяльність людського суспільства екстенсивне використання природних ресурсів масштаби відходів входить суперечність можливостями планети ресурсним нціалом прісних вод здатністю біосфери самоочищення Діяльність людської цивілізації дедалі більше охоплюɽ біотичні абіотичні довкілля поступово змінюючи його потреби вплив людини довкілля названо техногенезом частини біосфери атмосфери гідросфери літосфери перебувають техногенним впливом людської цивілізації , — « техносферою Техногенне освоɽння значної анети Земля поряд задоволенням потреб людської цивілізації освоɽння нових ресурсів створення нових комунікацій джерел енергії швидкого пересування комфортного стилю життя тощо дедалі більше деформуɽ пригнічуɽ руйнуɽ винищуɽ біоту забруднюɽ атмосферу гідросферу призводить деградації ґрунтів порушуɽ природну цілісність геохімічну природність кори Антропогенна діяльність загрожуɽ природі планетарному масштабі Згідно спеціальною доповіддю Становище світі публікуɽ щорічно Інститут спостережень світом (Worldwatch Institute, USA), основними глобальними екологічними проблемами проблеми оресурсів харчування знеліснення територій скорочення біорізноманіття забруднення атмосфери коливання клімату руйнування озонового шару великої кількості відходів пандемії СНІДу Енергоресурси Упродовж століття споживання енергії сировини збільшилося більше разів надр Землі було видобуто корисних копалин більше попередню історію людства потреби них лижчі десятиліття збільшаться удвічі хоча прогноз добування виробництва енергоносіїв підстав сподіватися їхню реалізацію Харчування Забруднення зростання дефіциту прісної води може стати одніɽю перешкод збільшення виробництва сільськогосподарської продукції Прісна вода становить лише 2 % водних ресурсів Землі кількість дорівнюɽ тонн них 86 % сніжно льодових утвореннях , 13 % – підземних водах 1 % – озерах річках ґрунті кожного жителя Землі припадаɽ близько йдеться про доступну воду річок озер Сьогоднішні запаси прісної води душу населення удвічі менші ніж були років тому майбутньому вони далі зменшуватимуться забезпечення населення світу чистою водою каналізаціɽю відповідають санітарним нормам необхідно підрахунками вчених доларів 4 % військових витрат одніɽю складовою проблеми харчування використання генетично модифікованих організмів ГМО живих організмів які містять штучно вбудований ген Приміром сою збагачують петунії робить стійкою комах картоплю геном ґрунтової бактерії через листя самі виробляють пестициди смертельні для орадського ), отримано також помідори які можуть зберігатися кілька місяців при температурі +12° збагачений каротином ɽднують групи організмів організми тварини рослини ). метою створено того поліпшити певні фізіологічні характе ристики рослин езпечити хвороб високих низьких температур змінити цевої продукції колір тривалість термін дозрівання сприяти довкілля від органічних забруднень важких забезпечити певних сполук рослинному організмі зокрема рослину фабрику для виробництва певних сполук Аргументи висувають вагомі продукти врятують людство трансгени вирощувати значно дешевше вони дають великі Такі продукти ральні штучно підвищують кількість вітамінів функцію ліків американські вчені працюють виведенням породи курей яйця міститимуть речовини запобігають онкозах ворюванням Однак вплив людський організм вивчений Науковці багатьох світу виступають проти ня ехнологій дослідження ціɽї проблеми генетично продукти небезпекою лише для здоров людини для навколишнього вплив передбачити неможливо він детер мінований часі Але доведено потрапляючи наш організм зумовлюють пухлини алергії порушення репродуктивної трансформовано близько 140 видів різних рослин Водночас комерціалізовано отримано дозвіл вирощування відкритих системах промисловою метою використання харчових продуктів або корму для тварин порівняно кількість Реально комерційному ринку останні роки присутні лише генетично модифіковані лінії сої кукурудзи ріпаку бавовнику ерни пайї гарбуза Світовими лідерами виро щуванні США Аргентина Бразилія Канада Китай Площі під різні культури 2006 становили цих країнах від 49,8 3,3 Китаї Скорочення біорізноманіття Погіршення природного середовища вання призводить зникнення багатьох живих ганізмів жуɽ порушенням екологічного балансу природі різних рівнях Забруднення атмосфери Концентрація атмосфері вуглекислого досягла найвищого рівня останні 160 років продовжуɽ збільшуватися спричинити екстремальні природні умови всій планеті Фахівці близько 80–86 % забруднювачів повітря сконцентровано над розвиненими промисловими районами , 10–15 % – над містами , 1–2 % – місцевістю , 0,1 % – над центральними районами Світового океану великих добу 1,5 пилу кожен квадратний кілометр вже 100 нього приблизно разів Коливання клімату 1992 році Жанейро Рамкову Конвенцію зміни клімату підписали 160 країн Прийняття ціɽї мовним визнанням того зміна клімату глобальною проблемою Збитки викликані зміною кліматичних умов глобальним потеплінням тільки доларів Кіотський протокол Рамкової зміну клімату схвалений став значним кроком вперед вирішити проблему увійшли Додатка Протоколу розвинуті країни країни перехідною економікою домовились зменшити викиди парникових рівня меншого 5 % від рівня базового період 2008 2012 різних країн встановлено різний рівень зниження викидів Україні необхідно обмежити викидів парникових 90 року Зменшення викидів стосуɽться усіх секторів економіки промисловості енергетики транспорту Знеліснення територій спалювання лісів для створення додаткових сільськогосподарських угідь збільшенню емісії парникових газів Руйнування шару Озон ɽром зменшуɽ згубну жорстких ультрафіолетових вмісту озону грожуɽ захворюваннями людей тварин збільшенням мутацій також зниженням урожаїв сільськогосподарських культур Проблема відходів Збитки від лише величезні площі зайняті звалищами териконами шлакосховищами ., великі дози токсикантів радіоактивних забрудників повітрі воді ґрунті Пандемія нішньому може зіткнутися безпосередньою загрозою існуванню цілих популяцій деяких африканських країнах інфіковані становлять 20–25 % населення Джерела екологічної кризи сучасності біосферу Першоджерелом першопричиною бурхливого розвитку глобальної еколо гічної кризи думку демографічний вибух незважаючи екологічні резерви оджуɽться скороченням родних ресурсів нагромадженням величезної кількості відходів забруднен довкілля хворобами вимиранням Донедавна розвиток людського суспільства самоочищення навколиш нього природного середовища техногенних забруднень перебували екологічній рівновазі Проте роками зменшення термінів необхідних для збільшення населення планети мільярд поряд призвели негативних наслідків якими біосфера впоратися здатна згідно підрахунками фахівців для збільшення населення нашої планети перший мільярд знадобилося близько років тоді для другого лише років (1925 Протягом століття населення планети збільшилось рази становить понад осіб табл . 1.1). Таблиця 1.1 Чисельність населення ХХІ 1550 450 1850 1262 1650 550 1900 1165 1750 791 1950 2521 1800 978 2000 6055 2050 ( ) 8909 Вирубування лісів ерозія ґрунтів катастрофічне забруднення біосфери невпинно супроводжуватимуться вимиранням зникненням багатьох видів рослин тварин інакше бути оскільки згідно законом константності біосфери Вернадського живої речовини біосфері постійною величиною разі збільшення чисельності одного виду тобто цьому випадку людей зменшуватиметься інших видів Природа зазнаɽ впливу суспільства такими напрямами використання компонентів навколишнього середовища ресурсної бази виробництва вплив виробничої діяльності людей навколишнɽ середовище демографічний тиск природу збільшення кількості населення урбанізація сільськогосподарське використання Основними джерелами антропогенного забруднення середовища виробники енергії сяч котельних гірничо видобувні помислові ɽкти насамперед металургійні хімічні нафтопереробні цементні целюлозо паперові екстенсивне перехімізоване сільське господарство військова промисловість військові автомобільний інші транспорту морський річковий заліз ничний повітряний забруднюють довкілля токсичними речовинами шкідливими фізич ними полями ами вібраціями надмірним теплом розвитком хімії металургії енергетики машинобудування світові почали загрожувати відхо містять метали нітрати радіонукліди нафтопродукти синтетичні пральні порошки інші шкідливі речовини мікроорганізмами розкладаються накопичуються ґрунтах водоймах підземних водах Характеристика сучасної екологічної ситуації Україні природ ними умовами Україна одніɽю найбагатших країн світу Загальна площа раїни дорівнюɽ 603 628 становить 5,7 % території ȯвропи 0,44 % території 95 % території – рівнинна частина решта 5 %. – системи Карпат Криму Ліси займають 19 % території різноманітністю багатством мінерально сировинної бази може забезпечити збалансований розвиток базових галузей промисловості мислового комплексу виробляɽ близько 5 % світового сировини території розвідано близько родовищ видів корисних Потребують промислового освоɽння види мінеральної сировини золото рідкісні літій скандій алуніти флюорити фосфорити цеоліти родовищ залягають вигідних еколого економічних умовах підвищуɽ Недосконалі технології видобування робки мінеральної сировини незадовільне вирішення питання комплексного освоɽння родовищ призводить того надрах залишаɽться втрачаɽться розвіданих запасів нафти – 70 %, солей – 50 %, вугілля – 40 %, – 25 %. Відходи видобутку переробки корисних копалин майже використовуються народному господарстві займають десятки тисяч гектарів сільськогосподарських угідь ускладнюючи екологічну ситуацію багаторічною енергетично сировинною низьким технологічним рівнем промисловості належить найвищими утворення накопичення відходів поверх невих сховищах складують 1,5 млрд твердих відходів різних лищах шламосховищах відвалах териконах нагромаджено відходів займають близько 130 земель Переважна відходів 90 %) утворюɽться підприɽмствах гірничовидобувної промисловості розробки родовищ корисних копалин Сьогодні утилізують лише третину загальної відходів При цьому вторинної сировини загальному споживанні ресурсів перевищуɽ 15 %. Така картина також наслідком залишкового принципу фінансування природоохоронних заходів Економіка України перенасичена хімічними металургійними гірничорудними виробництвами застарілими техноло гіями значним руйнівним впливом навколишнɽ середовище Деформована галузева структура виробництва спричинила деформовану його територіальну організацію Виникли гігантські центри надмірного зосе редження промисловості характеризуються високим антропогенним впливом природне середовище насамперед Донбас Придніпров – найбільш забруднені регіони ȯвропі цьому регіоні він займаɽ 18 % території 28 % населення України виробляють 40 % загального обсягу промислової продукції складному перебувають земельні ресурси ґрунти України земельний фонд (60,4 характеризуɽться оким рівнем освоɽння Розораність території становить 56 % найвищою порівняння цей показник становить 27 %, Франції – 42 %, – 33 %. середньому одного жителя України припадаɽ 0,81 сільськогосподарських угідь 0,65 ріллі Тільки 8 % території країни перебуваɽ природному стані болота озера гірські масиви покриті покриті сом Україні придатні для інтенсивного землекористування території задіяні різних сферах господарської діяльності продовжуються значні втрати угідь відведення земель для несільськогосподарських потреб Упродовж останніх десяти років для дер жавних громадських потреб відведено понад 360 тис зокрема майже 120 тис сільськогосподарських угідь Внаслідок екстенсивного тку сільського лісового господарства водних хімічних меліорацій відбуваɽться інтенсивний розвиток ерозійних процесів ущільнення орного шару ґрунту зниження його родючості ослаблення стійкості природних ландшафтів України Стан ґрунтів загалом досяг критичного рівня перебуваɽ межі виснаження зумовлено тривалим екстенсивним використанням земельних угідь особливо ріллі компенсувалося нозначними відтворення родючості ґрунтів нераціональне застосування засобів хімізації сільського госпо дарства ґрунтах накопичуються залишки мінеральних добрив пестицидів використовуɽться понад мінеральних добрив пере рахунку душу населення становить майже 85 занепокоɽння викликаɽ стан водних ресурсів способи їхнього використання Поверхневі води лежать здебільшого дуже забруднених Найбільш забруднені ріки Дніпро Сіверський Донець ріки Приазов Чорне відоме своїми рибними багатствами останні тридцять років перетворилося стічну яму для ȯвропи основних забруднювальних речовин належать нафтопродукти сполуки фосфору азоту ртуті тощо Безкиснева зона 70- ках лого століття займала площу 3,5 нині розширилась 50 тис становить понад 10 % усіɽї акваторії Чорного моря видів риб які виловлювали рибалки 60- залишилось лише 5. Основними причинами зумовили сучасний кризовий стан довкілля Україні технології виробництва високою матеріаломісткіс перевищують два три рази відповідні показники розвинених високий рівень концентрації промислових ɽктів деяких регіонах відсутність ефективних природоохоронних технологій зворотних сис водозабезпечення споруд тощо незадовільний рівень експлуатації природоохоронних споруд відсутність ефективного правового механізмів які використанню екологічно безпечних технологічних Концепція сталого розвитку Основним завданням людства ниніш ньому етапі створення економіки яка шкоди навколишньому середовищу столітті мають бути вироблені нові етичні норми основу яких покладено екологічні цінності Основною стратегіɽю поведінки людини біосфері повинна екологічна культура ринципи повага всього живого повага природи тобто біосфери складових країн Жанейро рекомендувала основу для розвитку світової сталого розвитку Основою розвитку узгоджений розвиток людської цивілізації паритетність відносин тріаді розвиток повинен забезпечити збалансоване розв язання економічних проблем сьогодення поколінь людей навколишнього природно ресурсного формування умов для відновлення біосфери локальних оріɽнтування зниження рівня антропогенного впливу природне середовище гармонізацію розвитку людини природі сфера Екосистеми Поняття біосфери основних складових Літосфера Атмосфера Гідросфера Природні ресурси Форми механізми деградації біосфери Поняття біосфери основних складових Літосфера Атмосфера Гідросфера Біосфера від грец βίος  куля область існування речовини Біосфера сукупністю усіх біогеоценозів Землі ɽдиною глобальною екологічною термін біосфера вжив австрійський вчений Зюсс поширився термін академіку (1864–1945). Основи його вчення викладено Біосфера » (1926). років існування Землі істоти змінили склад атмосфери гідросфери літо створивши суті зовсім нове середовище визначив біосферу термодинамічну оболонку ратурами +50…-50 тиском приблизно 760 відповідаɽ для більшості організмів Вернадським верхня біосфери лежить висоті охоплюючи тропосферу Знизу біосфера обмежена відкладеннями дні океанів 0,5 дна глибини ~11 глибиною проникнення надра Землі організмів води рідкому . 2.1). Основними складовими речовина речовини того входять радіоак речовини утворюються внаслідок розпаду радіоактивних Одніɽю найважливіших особливостей біосфери різноманіття живих організмів результатом тривалої еволюції живих істот понад видів перебуваɽ надзвичайно складних взаɽмовідносинах собою неживою речовиною біосфери Вернадським полягаɽ загальної (10 живої речовини 15 живою речовиною (10 18 ккал середнього складу всього належить відкриття такого основного закону біосфери Кількість живої речовини планетною часів архейської тобто геологічний Біосфера усі періоди еволюційного розвитку постійно впливом різних природних процесів Наслідком тривалої саморегуляції нейтралізації різних негативних новий етап розвитку біосфери розпочався сучасну діяль людини своїми масштабами прирівнюɽться геологічних процесів настав розум найвищому розумінні повинен виз ставлення навколишнього природного середовища 1944 сформулював ноосфери тобто розуму Ноосфера біосфера перетворена людством відповідно пізнаних практично освоɽних законів будови розвитку Біосфера уявною оболонкою земної кулі належать частини літосфери атмосфери гідросфери .2.1). Літосфера грец камінь  куля зовнішня тверда оболонка земної кулі належать земна кора завтовшки під океанами 80 системи верхній шар мантії Товщина будова літосфери також визначаються типом земної кори товщина літосфери районі материків становить 250 під океанами 100 Живі організми можуть літосфері глибині літосфери входять два найголовніші компоненти ґрунт надра Землі Ґрунт тонкий верхній шар континентальної земної кори один найголовніших ресурсів планети гігантська екологічна система яка разом Світовим океаном вирішально впливаɽ біосферу утворений під впливом арин мікроорганізмів клімату материнських гірських порід яких він розташований ґрунті взаɽмодіють основні компоненти мінеральні речовини пісок глина повітря детрит відмерла органічна речовина залишки життɽдіяльності рослин організми розкладають детрит гумусу Кількість гумусу визначаɽ родючість ґрунту максимальний вміст гумусу ґрунтах може 3,5-6 %. . 2.1. Склад біосфери межі Загальний земельний фонд України становить 60,36 Територія України розташована трьох ґрунтово кліматичних зонах степова лісова полісся різними типами ґрунтів чорноземи лісові ґрунти дернисті Гідросфера речовина Біогенна речовина органічні органомінеральні продукти живими організмами впродовж геологічної історії нафта торф Біокосна речовина результат синтезу живої осадові ґрунти мул Косна речовина гірські породи неорганічного походження вода які середовищем для проживання живих організмів Літосфера Атмосфера 22 торф яники відповідно Одним найбільших природних багатств України чорноземи становлять майже 50 % світового банку чорноземів Розорані Україні близько 85 % від площі степів лісостепів Посівні площі становлять 33,5 Середня товщина шару родючого ґрунту Україні становить 15-20 максимальна його товщина може сягати Надра ина иродного середовища яка розташована під земною поверхнею Надра мінеральною основою біосфери для людини надра традиційний для добування корисних копалин паливних вугілля горючі сланці рудних залізо алюміній олово нерудних фосфорити апатити природних будівельних матеріалів вапняки піски гравій .). ец пара  куля газова оболонка Землі своїми фізичними властивостями вона неоднорідною висо тою горизонталі хоча горизонтальна неоднорідність проявляɽться значно слабше Середній тиск атмосфери поверхню Землі рівні моря становить 760 атмосфери зменшуються висотою біля поверхні Землі середня тря дорівнюɽ 1,22 висоті – 0,41 висоті 100 – 8,8 атмосфери становить 5,3 · 10 тобто дорівнюɽ лише мільйонній Землі маса Землі дорівнюɽ 5,974 10 Проте роль надзвичайно великою вона визначаɽ загальний тепловий поверхні нашої захищаɽ від ультрафіолетового випромінювань атмосфери належать азот 78 %), кисень 21 %), аргон 0,93 %) вуглекислий 0,03 %). більше 0,04 % становлять разом водень неон гелій метан криптон зи Приблизно 200 основним компонентом повітря висоті понад 600 основним компонентом гелій понад 2 000 водень утворюɽ навколо Землі звану водневу корону Кожний виконуɽ функцію Кисень забезпечуɽ дихання горіння Азот входить складу білків речовин яких складаються організми Вуглекислий один основних компонентів процесу синтезу рослин поглинаɽ основну шкідливого ультра фіолетового випромінювання атмосфери існувало середня температура поверхні Землі сягала –23° фактично вона дорівнюɽ 14,8° номенклатурою аерології Всесвітньої році земна характером температурної розподіленням температури висотою поділяɽться шарів тропосфера мезосфера термосфера шари тропопауза стратопауза мезопауза термопауза табл . 2.1). Тропосфера від грец τρόʌος поворот куля нижня земної атмосфери між земною поверхнею тропопаузою характеризуɽться пониженням температури повітря висотою середньому 6,5° полярних середніх широтах висота тропосфери сягаɽ 8–12 тропіках – 16–18 тропосфері зосереджена основна атмосферного повітря від 75 % середніх полярних широтах 90 % – ках Тропопауза товщина 1 – 2 перехідний між тропосферою стратосферою основою інверсійного ізотермічного розподілу ратури стратосфері Таблиця 2.1 Характеристика основних шарів атмосфери поверхнею Температура межа межа Градіɽнт Землі 13 15 -56 -6,5 тропопауза 13 ~ 14 -56 -56 0,0 стратосфера стратопауза 47 52 -2,5 -2,5 0,0 52 71 71 85 -2,5 -58 -58 -2,8 мезопауза 85 95 -86 -86 0,0 термосфера 95 ~ 450 -86 »0 термопауза ~ 450 ~20 000 Стратосфера від stratum шар атмосфери висоті від 8–16 55 якому температура переважно висотою або залишаɽться сталою Зростання температури висотою середній верхній частинах стратосфери зумовлено поглинанням ультрафіолетової сонячної радіації озоном атмосферний озон переважно міститься стратосфері тому шар називають носферою Озоновий шар найважливішою складовою частиною атмосфери впливаɽ клімат захищаɽ живе Землі від випромінювання Основна озону перебуваɽ висотах 10 50 його максимум висоті 18–26 Усього стратосфері втримуɽться 3,3 тонн озону Озон перебуваɽ дуже розрідженому якщо гіпотетично всю кількість озону зібрати безпосередньо навколо Землі товщина цього шару була лише 2,5–3 Мезосфера ȝέσος середній серединний сфера шар атмосфери висоті від 55 80 характеризуɽться женням температури висотою яке відбуваɽться внаслідок охолодження цього шару інфрачервоним випромінюванням озону вуглекислого газу Термосфера грец θέρȝη ) – шар який розміщуɽться висоті понад 95 450 температура збільшуɽться висотою Нижньою частиною термосфери іоносфера 500 Вміст іонів багато разів більший ніж верхніх шарах термосфери незважаючи розрідження повітря висоті приб лизно 100 – 400 становить ~ 10 – 10 Іонізація газів іоносфері відбуваɽться завдяки ультрафіолетового випромінювання спричиняɽ світіння виникнення полярного ступеня іонізації повітря залежить його електропровідність іоно електропровідність повітря разів більша ніж земної поверхні іоносфері відбуваɽться поглинання заломлення відбивання радіо хвиль хвилі довжиною взагалі проникають крізь іоносферу відбиваються шарами невеликою концентраціɽю іонів нижній частині висоті 70–80 короткі хвилі відбиваються верхніми іоно сферними шарами внаслідок відбивання радіохвиль сфері можливий дальній радіозв коротких хвилях Екзосфера від грец зовні сфера зовнішня оболонка земної атмосфери починаɽться висоти близько 1000 переходить міжпланет ний простір Густина повітря екзосфері настільки малою молекули атоми можуть вільно викидатись середовище розподілення температури тою криву стратифікації будують основі вимірювань допомогою радіозонду літака або ракети Зміна температури межах атмосфери різних висотах пояс нюɽться неоднаковим поглинанням сонячної енергії газами Гідросфера від грец вода куля ) – водна оболонка Землі якої належать Світовий океан води суходолу ріки озера болота льодовики ґрунтові підземні води волога Гідросфера пов іншими геосферами Землі атмосферою літосферою Вода Землі знаходиться безперервному русі Кругообіг води ɽднуɽ усі геосфери утворюючи цілому замкнену океан атмосфера суходіл Загальний води планеті оцінюють 1 386 них 97,5 % зосереджено океанах 2,5 % становлять крижані полюсів ґрунтові підземні води прісноводні водойми річки вода яка міститься атмосфері (0,001 % від загального Найбільший неокеанічної зосереджено крижаних шапках полюсів льодовиках (86 %), 14 % зосереджено поверхневих підземних водах Лише 1 % прісної води озера річки ґрунтові води найпоширенішою неорганічною сполукою планеті основою усіх процесів Живі організми містять 80–90 % води втрата ними 10–20 % води призводить їхньої загибелі нормального здійснення функцій організму необхідно близько води добу гідросфери майже хімічні елементи Середній хімічний изький океанічної води переважають хлориди водах суходолу переважають карбонати мінеральних речовин солей воді солоність коливаɽться залежно від клімату місцевих умов вимірюɽться тисячних частинах грама проміле (°/ Класифікація ресурсів Невичерпні Вичерпні Вітер припливи течія Сонячна енергія повітря Відновлювані Невідновлювані Викопне паливо Прісна Родючі ґрунти Рослини тварини мінеральна руди залізо цинк свинець Неметалічна мінеральна нерудна пісок фосфати Природні ресурси Середня солоність Світового океану близько 35°/ тобто кожному кілограмі міститься середньому солей Звичайно води суходолу слабко мінералізовані прісні солоність прісних озер 0,5 1°/ Відомі водойми вміст солей майже таким дистильованій воді сфагнові болота солоність становить більше 0,01°/ ). Середня солоність океанічної води близько 35°/ солоність морської коливаɽться від 1–2°/ Фінська затока Балтійського Червоне Найбільша концентрація солей природних водойм солоних озерах Мертве море 260°/ Тамбуканському озері Кавказі (347°/ крайні величини солоності – 0,010°/ 347°/ визначають діапазон солоності природних водойм якого можливе життя найважливіші навколишнього родного користовують для задоволення матеріальних куль турних людини поділяються невичерпні вичерпні рис . 2.2). Біосфера замкненою порівняно масою обмінюɽться простором лише людству необхідно враховувати самовідтворення біопродуктивності вичерпність невідновних ресурсів Належить економно ьно використовувати природні ресурси свідомо відмовляючись від надлишків Подальший розвиток Землі залежить від наявності природних ресурсів простору для ɽктів для задоволення культурних інших Форми механізми деградації біосфери Антропогенне забруднення атмосфери Існують два головні джерела забруднення атмосфери антропогенне Природне джерело вулкани пилові бурі лісові розкладання рослин тварин основних джерел забруднення атмосфери належать підприɽмства паливно енергетичного комплексу промислові підприɽмства транспорт Сучасний розвиток людського суспільства характеризуɽться надзвичайно інтенсивним зростанням отже зростанням Упродовж надр Землі видобуто корисних більше всю попередню історію людства Внаслідок їхнього використання відбуваɽться викидання великої сірчаний сірки вуглеводні носіɽм речовин зола важких атмосферу Результатом цього парниковий глобальне потепління випадання кислотних опадів утворення озонових виникнення Парниковий ефект Температура Землі підтримуɽться завдяки балансу нагріванням сонячним промінням охолодженням після повер нення енергії космос Енергетичний баланс підтримуɽться завдяки званим парниковим функціонують теплицях дають можливість інфрачервоним променям потрапляти всередину затри мують забезпечуючи стабільну температуру . 2.3). Існують основних парникових вуглекислий Його внесок парниковий ефект становить понад 50 %. Концентрація збільшуɽться внаслідок знищення лісів щороку знищуɽться від 16 20 лісів натомість фітомаса планети здатна поглинути лише 60 % від загальної кількості парникових спалювання нафти вугілля щороку світі спалюɽться 3,2 млрд нафти нафтопродуктів водяна пара Потепління відбуваɽться інших парникових збільшуɽ випаровування зумовлюɽ підвищення кількості водяної пари атмосфері Найбільшими джерелами викидів рисові поля домашня худоба анаеробна ферментація сміття добування вуг транс портування природного також супутн продуктом розкладання омаси неповного згорання палива закис азоту O. Антропогенними джерелами льськогос подарський обробіток ґрунтів особливо використання сних добрив спалювання викопного природного палива виробництво нової нейло нової азотної кислот спалювання омаси озон хлорфторвуглеці відміну від решти парникових газів вони син тезовані людиною Парниковий ефект природним явищем Він позитивно впливаɽ осистеми стабілізуɽ температуру атмосферного повітря Однак збільшуючи викиди парникових газів атмосферу людина порушуɽ баланс склався впродовж тривалого часу парникового ефекту глобальне потепління клімату Підвищення середньої температури 1,5° можливо науковими прогнозами році викличе підняття рівня Світового океану 25 ідвищення 7–0,8° природі раніше відбувалося упродовж тисячі років останнім часом упродовж 100 років Загроза глобального потепління спонукала політиків прийняти міжна родні угоди Рамкова конвенція про зміну 1992 Кіотський протокол 1999 .) про зниження темпів приросту викидів цього атмосферу темпів приросту Ніхто сподіваɽться дасться шити самі викиди Якщо розвинені країни останніми роками почали зменшувати викиди парникових газів країнах розвиваються насамперед Китаї Індії ), відзначаɽться протилежна тенденція Викиди вуглецю цих країнах наприкінці століття 70 % перевищили рівень 1986 Ймовірно призведе зростання викидів атмосферу вуглецю 2010 40 % порівняно рівнем 1990 означаɽ середня температура тря Землі кінця XXI століття може зрости 2–4,5° ПАРНИКОВІГАЗИ 1. Сонячнарадіація потрапляɽв атмосферу (343 АТМОСФЕРА Частинасонячноїрадіації відбиваɽтьсяатмосферою іземноюповерхнею (103 2. Сонячнарадіація проходить крізьатмосферу (240 3. Сонячнаенергіяпоглинаɽтьсяземноюповерхнею (168 нагріваɽїїтавикликаɽемісіюдовгохвильової інфрачервоної радіаціїватмосферу 7. Частина випромінювання проходитькрізь атмосферу (60 5. ЧастинаІЧ випромінюванняпоглинаɽться івідбиваɽтьсяназадмолекуламипарникових газів Прямимнаслідкомцьогоɽнагрівання поверхніЗемліітропосфери 6. Поверхняотримуɽбільшетепла ізновувідбуваɽтьсяемісіяІЧ випромінювання ЗЕМЛЯ Схема парникового після цього шляху назад зможе повернутися звичний для тому після перетинання температурою критичної межі спрацюють фізичні механізми дія яких уже втручання людини призведе різкого посилення парникового тобто розпочнуться необоротні атмосфери Землі кліматичні катаклізми фізики відомо розчинність газів воді зменшуɽться підвищенням температури діапазоні 10–20° розчинність зменшуɽться 3 % кожен градус підвищення температури води Світовому міститься величезна вуглекислого близько 140 трлн разів більше ніж атмосфері Отже разі підвищення температури води океану атмосферу виділитися додаткова кількість багато разів перевищуватиме викидаɽться рахунок діяльності людини різко посилить парниковий ефект отож температура атмосфери підвищиться більше далі цього процесу зупинити підвищенням температури повітря знову підвищення температури Світового океану знову атмосферу буде викинуто величезну вуглекислого маховик процесу зупинити Під глобального потепління атмосфері збільшуватиметься вміст пари також посилить парниковий ефект рахунок цього процесу відбуватиметься танення льодовиків величезних територіях утворяться болота одним продуктів життɽдіяльності яких метан Тобто один механізм розігрівання атмосфери Отже варто людині перетнути далі розпочинаɽться ланцюгова реакція кліматичну вдасться нути попередній стан Підраховано середини століття середня температура повітря поверхні землі підвищилася більш ніж 1,2 градуса Цельсіɽм отже фатальної межі нам залишилося зовсім Руйнування озонового шару Життя Землі залежить енергії Надходить енергія Землю вигляді видимого частини спектра випромінювання також інфрачервоного або теплового ультрафіо летового випромінювань випромінювання найбільш фізіологічно активним тобто інтенсивно живу речовину потік випромінювання Сонця надходить земної атмосфери овно діляють три діапазони довжина хвилі 400–315 ), ) (315–280 ) (280–100 випромінювання званий жорсткий ультрафіолет надзвичайно для всього живого вони призводять порушення структури білків нуклеїнових кислот врешті решт загибелі клітин захищаɽ еру від згубної дії жорсткого ультрафіолету »? висотах земною поверхнею озон рюɽться стратосфері рахунок двохатомного ), поглинаɽ жорстке випромінювання випромінювань затрачаɽться фотохімічну утворення озону тому поверхні Землі вони доходять туди проникаɽ лише суттɽво послаблений випромінювання негативної дії організм захищаɽться синтезуючи шкірі темного меланіну Однак речовина утворюɽться досить повільно Тому тривале перебування шкіра каɽ почервоніння головний біль підвищення температури тіла тощо Озоновий шар атмосфері Землі явився початку геологічної історії повітря надходити кисень вироблявся процесі фотосинтезу мікроскопічними морськими водоростями розрахунками вчених коли вміст кисню атмосфері досяг приблизно 10 % сучасного сформувався озоновий шар змогло вийти суходіл цього поверхня суходолу була випалена стерилізована ультрафіолетом Серед основних причин послаблення озонового викликаного антропогенною діяльністю , – запуск космічних час запуску системи идаɽться 346 водяної пари , 187 хлору його сполук , 7 азотних оксидів рух літаків викидають численні оксиди азоту надмірне неконтрольоване внесення мінеральних азотних добрив які джерелом утворення оксидів азоту Потужним джерелом руйнування озоно вого шару хлорфторвуглеці фреони Фреони вже понад років використовуються холодоагенти холо дильних установках кондиціонерах пропеленти виштовхують продукти харчування або косметичні засоби упаковки аерозольних сумішах піноутворювальні речовини вогнегасниках виготовленні полістиролового одноразового посуду також розчинники Раніше фреони вважались ідеальними для практичного застосування оскільки стабільними вними отже нетоксичними інертність цих сполук робить небезпечними для атмосферного озону розпадаються тропосфері проникають разом потоками повітря стратосферу атомаС кисню молекули озону наступні . 2.4. РуйнуванняозоновогошаруЗемліфреонами Потрапивши висоту концентрація озону максимальна ХФВ піддаються інтенсивному впливу ультрафіолетового випромінювання рис . 2.4), проникаɽ менші висоти через екрануючу озону Ультрафіолет руйнуɽ звичайних умовах молекули фреонів розпадаються компоненти високою реакційною здатністю зокрема атомарний хлор При руйнуванні озону хлор діɽ талізатор Руйнування озонового Землі хімічної реакції його кількість зменшуɽться Внаслідок цього один атом хлору зруйнувати 100 000 молекул озону перш ніж буде дезакти вований або повернеться тропосферу викид фреонів атмосферу обчислюɽться кількома мільйонами тонн навіть гіпотетичному випадку повного припинення виробництва використання негайного результату досягти вдасться дія еонів вже потрапили атмосферу триватиме десятиліть час життя атмосфері для двох найбільш широко використовуваних фреону -11 (CFCl фреону становить 75 100 років відповідно Природним хлору атмосферу вулканічні викиди Проблема охорони озонового шару регулюɽ Віденська конвенція охорону озонового шару (1985 Монреальський протокол про охорону атмосферного озону (1987 підписані 56 країнами Вони передбачають гнучкі заходи скорочення викидів озоноруйнувальних речовин скорочення припинення виробництва економічні заходи обмін ехнологіями фінансову допомогу Кислотні дощі Оксиди сірки викидаються атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій автомобільних двигунів сполучаються атмосферною вологою утворюють дрібні крапельки сірчаної азотної кислот переносяться вітрами вигляді кислотного туману випадають землю кислотними дощами Кислотними називають будь опади дощ сніг туман якщо значення становить менш ніж 7,0. Кислотні дощі значення межах 4,1–2,1, деяких випадках навіть менше ніж 2,1. 100 років тому значення дощової дорівнювало 7, тобто опади були нейтральними Кислотні опади вкрай шкідливо впливають довкілля знижуɽться врожайність сільськогосподарських культур ушко дження листя кислотами ґрунту вимиваються кальцій калій призводить його деградації гинуть ліси найчутливішими кислотних дощів кедр бук ); отруюɽться вода озер ставків гине риба зникають комахи водоплавні птахи тварини комахами загибель лісів спричинюɽ зсуви ґрунту гірських районах прискорюɽться руйнування яток архітектури споруд особливо побудовані вапняку оздоблених мармуром збільшуɽться захворюваність людей хвороби Кислотний сніг завдаɽ більшої шкоди дощ оскільки може накопичуватись упродовж тривалого часу призводить значного закис нення ґрунту танення снігу Кислотність талої може буди десятки разів вища кислотності води дощової Окремо взяті речовини забруднюють повітря Хімічні реакції відбуваються повітрі виникнення туманів смогів від англ . smoke – fog – туман Смоги виникають певних умов перше разі великої кількості пилу газів повітрі друге під тривалого існування антициклональних умов погоди яких забруднювачі накопичуються приземному атмосфери Назва стала відомою після грудня Лондоні утворився туман зумовив численні смертельні випадки холодній повітряній масі міста сформувалася інверсія промислові дими продовжували надходити атмосферу змішалися насиченим вологою повітрям утворили містом густу хмару високим оксидів сірки Такий стан атмосфері спостерігався двох тижнів протягом яких зафіксовано майже 4000 смертельних випадків Наприкінці 1962 року Рурі убив дні 156 осіб Смоги виникають зимову пору одержали назву лондонських Відомі так звані анджелеські смоги виникають літній умови інтенсивного впливу насиченому вихлопними газами автомобілів повітрі проходять складні реакції утворенням нових високотоксичних забруднювачів фотооксидантів озон нітрити .), подразнюють слизові оболонки шлунково кишкового тракту легенів зору Лише Токіо викликав отруɽння тис осіб 1970 році 28 . – 1971 Антропогенне забруднення літосфери процесі людина почала змінювати поверхню особливо великих зміни досягли Після усьому світі почався процес урбанізації зумовив збільшення чисельності населення Того часу інтенсивно розвивалася інфраструктура оджувалося серйозними змінами поверхні будувалися залізничні шляхи прокладалися нафтопроводи лінії язку 90 % великих водосховищ побудовані також після 1950 водосховищ побудовано канали великої протяжності дрібних каналів дренажні системи мережах зрошувальних дренажних каналів проходять активні ерозійні процеси Поверхня літосфери шуɽться під гірських розробок створення кар ɽрів під час геологорозвідувальних робіт які супро воджуються копанням шурфів бурінням свердловин вибуховими роботами зумовлюɽ правило активізацію небезпечних стихійних природних завалів просідання ґрунту створення умов для формування снігових лавин сприяння збільшенню поверхневого Нині відбуваɽться великомасштабне втручання людини водо нафто газоносних горизонтів літосфери які розташовані різних глибинах При цьому вплив літосферу здійснюɽться кількома шляхами Частина поверхневого стоку переводиться підземний разі зрошування Під зрошування магістральних безпо полях даремно 30 % води езультаті ьшій зрошувальної території відбуваɽться піднімання рівня ґрунтових вод навіть виникають заболочені території підтоплення земель районі водосховищ Таке піднімання рівня ґрунтових заповнення ненасиченої зони зумовлюють зміни механічних властивостей ґрунту сприяють руйнуванню берегів розвитку суфозії вимивання ґрунту части нок осідання рхніх шарів ґрунту утворення порожнин переведення частини поверхневого стоку підземний усіх населених пунктах внаслідок роботи водогінної каналізаційної При цьому руйнуються фундаменти осідають ґрунти розвиваɽться суфозія закачування забруднених відпрацьованих глибокі свердловини закачування гарячої води пари нафтові свердловини для льшення нафтовіддачі Масштаби негативних закачувань величезні Потужним засобом впливу літосферу відкачування води різних горизонтів підземних для водопостачання Вторгненням добування нафти експлуатації нафтогазових родовищ пробурено тисячі таких свердловин глибиною їхньому виникли ресійні вища розкрито розгерметизо вано глибокозалеглі водо нафто газоносні горизонти розвідувальних промислових свердловин доволі глибокі горизонти надр пронизують шахти видобування корисних копалин вугілля поліметалічних руд Утворені підземні пустоти весь зростають ɽмами площами зумовлюють просідання ґрунту більшості під приɽмств обутку угілля практикуɽться заповнювати вироблений підземний простір Райони видобутку нафти вугілля джерелами виділення атмосферу одним чинників утворення парникового ефекту нормальних природних умовах усі процеси ґрунті перебувають рівновазі Основним фактором порушення рівноваги стану ґрунту погенний подарської діяльності людини відбуваɽться ерозія дефляція вітрова заболочування засолення забруднення ґрунтів кожного жителя нашої планети припадаɽ менше ніж орної землі незначні площі продовжують скорочуватись через невмілу господарську діяльність людини Україні останні 25 років вміст гумусу ґрунті зменшився 3,5 3,2 %, площі кислих ґрунтів збільшилися 1,8 (25 %), площі засолених 0,6 (24 %). Через неправильну майже 50 орних земель підтоплені Великі площі родючих світі гинуть під гірничопромислових робіт будівництва підприɽмств міст Знищення лісів одного ав яного покриву багаторазове розорювання землі дотримання правил агротехніки призводить виникнення ерозії ґрунту руйнування зміни родючого шару водою вітром ерозія полягаɽ змиванні верхнього шару ґрунту розмиванні його глибину під впливом талих дощових поливних іригаційних вод Вітрова ерозія або дефляція розвіювання идування нту завдаɽ руйнації посушливих степових напівпустельних пустельних районах піщаними супіщаними ґрунтами Одним наслідків промислової діяльності людини інтенсивне забруд ґрунтового покриву Основними забруднювачами ґрунту сполуки радіоактивні елементи також добрива пестициди які викорис товуються сільському господарстві ебезпечних мічних забруднювачів ґрунтів належить ртуть сполуки Ртуть потрапляɽ навколишнɽ середовище отрутохімікатами від ходами промислових підприɽмств які містять ртуть сполуки більш масовий небезпечний характер забруднення ґрунту свинцем Відомо під час виплавляння одніɽї свинцю навколишнɽ середовище відходами кидаɽться цього металу Сполуки свинцю використовуються добавки бензину тетраетилсвинець тому автотранс порт серйозним джерелом свинцевого забруднення ґрунтів Особливо багато свинцю ґрунтах вздовж великих автомагістралей Ґрунт мертвим ньому 2–3 свинцю ґрунту навколо деяких підприɽмств вміст свинцю досягаɽ 10–15 Радіоактивні можуть потрапляти ґрунт накопичуватись ньому результаті від вибухів навколишнɽ твердих відходів АЕС промислових підприɽмств діяльність яких використанням родючість ґрунтів негативно впливаɽ надмірне використання хімічних речовин використовуються для оротьби ідниками бур янами хво робами рослин Серйозними проблемами навколишнього середовища також спустелювання аридизація земель деградація ґрунту посуш ливих районах викликана згубним впливом діяльності антропогенними змінами Основними причинами спусте лювання виснаження надмірне забруднення ґрунтів нераціональне використання вирубування лісів засолення ґрунтів виникаɽ результаті нагромадження верхніх шарах ґрунту надлишку шкідливих для живих орга нізмів легкорозчинних солей карбонату натрію хлоридів сульфатів рахунок ґрунтових поверхневих вод йчастіше нераціонального зрошування результаті утворю солонці солончаки звалищ промислових побутових відходів Антропогенне забруднення гідросфери Людство щорічно витрачаɽ понад 3000 води потреба використанні щороку зростаɽ Глобальною екологічною проблемою сучасності стаɽ забруднення виснаження водних ресурсів Вода після використання скидаɽться водойми річки майже третина без належного очищення частина води результаті водоспоживання безповоротно втрачаɽться Щорічно безповоротне водопоста чання становить близько 150 тобто 1 % прісних вод Гідросфера зазнаɽ найбільшого антропогенного впливу внаслідок скидання забруднених відпрацьованих промислових комунальних стічних вод Щороку скидаɽться 450 стічних вод вони містять різноманітні органічні речовини сполуки металів Більше половини рік страждають від надмірного забруднення або пересихають 500 найбільших рік тільки дві більш менш здоровими » – Амазонка Південній Америці Конго Африці пов язано тим берегах обох рік зташовано ло промислових підприɽмств поверхневого територій сільськогосподарських Розкладання численних органічних речовин водоймах надійшли стічними водами спричиняɽ дефіцит кисню накопичення сірководню розмноження синьо зелених водоростей цвітіння ), чергу викликаɽ масове знищення водних організмів особливо промислових видів риби рисутність кількості органічних речовин мулах відновне середовище внаслідок чого виникаɽ особливий мулових сірководень іони металів Забруднення води органічними речовинами називаɽться евтрофікаціɽю Небезпечним забруднення води зумовлене викиданням відкриті водойми підігрітих від енергетичних установок ла да змінюɽ термічний біологічний режим водойм негативно впливаɽ гідробіонтів Побічним фактором теплового забруд нення води підсилення токсичної дії більшості шкідливих домішок Країни які вихід моря часто здійснюють тут захоронення речовин дам ); обсяг становить близько 10 % від усіɽї маси забруднювальних речовин надходять океан Радіоактивне забруднення Світового океану умовлюють жерела іоніза ційного випромінювання затоплені атомні підводні човни радіонукліди які потрапили океан результаті підводних ядерних вибухів захоронення радіоактивних відходів частку забруднення води вносять детергент миючі складу входять основа поверхневоактивні речовини різні добавки лужні нейтральні електроліти пероксидні ки речовини сповільнюють перешкоджають забруднювачів Детергенти потрапляючи водні викликають погіршують лептичні властивості води порушують обміну впливають фауну утруднюють біологічного окислення органічних речовин перешкоджають біологічному очищенню вод Тяжкі екологічні наслідки викликаɽ забруднення води сирою нафтою нафтопродуктами щеними водами нафтопереробних заводів Потрапляючи воду утворюɽ тонку поверхневу плівку ). Хвилі сприяють тому плівка розриваɽться утворюɽ краплі які розсіюються товщі води проникають глибину Під діɽю сонця органічних речовин відбуваɽться фотохімічне біоло гічне окиснення нафтової плівки розсіяних фтових рапель результаті утворюються поліароматичні вуглеводні розчинні воді акумулю організмах гідробіонтів переходять донні відклади Похідні нафти канцерогенні властивості потрапляючи організм людини можуть викликати онкологічні захворювання Лекція Екологічні фактори Екологічні фактори взаɽмодії живими організмами Екологічні системи Загальні принципи стабільності ості ологічних систем Основні закони загальної екології Екологічні фактори взаɽмодії між організмами Вплив середовища організми зазвичай оцінюють окремі фактори Екологічні фактори складові елементи природного середовища впливають існування розвиток організмів живі істоти реагують реакціями пристосування межами здатності пристосування настаɽ смерть Екологіч фактором будь який нерозчленований далі елемент середовища ний прямо опосередковано впливати живі організми Серед них розріз няють фактори прямого впливу організми наприклад промисел опосе редкованого вплив місце проживання наприклад забруднення середо вища знищення рослинного покриву будівництво гребель ріках тощо групи огічних загальна кількість факторів близько ɽднані певною ознакою фактори часу еволюційний історичний чинний періодичності періодичний неперіодичний ); середовищем виникнення атмосферні водні геоморфологічні фізіологічні генетичні екосистемні ); первинні вторинні походженням космічні біотичні абіотичні природно антропоген антропогенні ); рактером формаційні фізичні хімічні термічні біогенні кліматичні комплексні спектром впливу вибіркової загальної дії ); умовами дії ɽктом впливу летальні екстремальні обмежувальні природі екологічні фактори діють комплексно закон сукупної дії факторів Особливо важливо ятати оцінюючи вплив хімічних забруднювачів негативну одніɽї речовини накладаɽться негативна додаɽться вплив ситуації шумів різних фізичних полів радіаційного теплового значно змінюɽ умовні наведені довідниках Зона пригнічення Зона нормальноїжиттɽдіяльності Зона пригнічення Межавитривалості Нижній песимум Верхній песимум Оптимум Здатністьдовиживання Вплив інтенсивності життɽдіяльність організму мінімум екологічний максимум Інтенсивність фактора факторів проявляɽться зміні життɽдіяльності організмів зміні чисельності популяцій При цьому зазначити такі закономірності певних значень фактора складаються найсприятливіші умови для життɽдіяльності організмів Такі умови називають оптимальними відповідні значення фактора оптимумом рис .3.1); чим більше значення фактора відхиляɽться від оптимального пригнічуɽться життɽдіяльність особин ляють зону нормальної життɽдіяльності фактора нормальна життɽдіяльність неможливою називають межею витривалості верхню витривалості значень фактора межами організм почуваɽться називають оптимуму песимуму начення толерантності лат толеранція » – здатності пристосовуватися серодовища Екологічна валентність різних відрізняɽться від північний олень витримуɽ коливання температури повітря від 25–30 тропічні корали гинуть разі зміни температури Найбільше організми широким толерантності щодо всіх екологічних факторів Найвища толерант характерна для бактерій синьо зелених водоростей виживають широкому температур екологічною валентністю організми поділяють стено еврибіонти Стенобіонти грец » – вузький біос » – організми можуть незначної факторів середовища температури кислотності вологості солоності тощо стенобіонтів належать орхідеї далекосхідний рябчик форель Еврибіонти грец еурі » – широкий організми можуть значних факторів середовища коло радський жук пацюки вовки очерет тощо Серед сукупності різних факторів виділяють лімітуючі тобто такі зна рівень доза яких наближаɽться межі витривалості організму значення фактора або більше від оптимуму Найчастіше лімітуючими факторами температура біогенні речовини тощо класифікаціɽю існують групи факторів середовища впливають організми абіотичні фактори неживої природи – – хімічний склад повітря сольовий склад води кислотність склад ґрунтових розчинів фізичні або кліматичні сонячна енергія температура вологість атмосферний поля топографічні характер рельɽфу висота рівнем едафічні ґрунтові умови зростання рослин – механічний ґрунту вологоɽмність біотичні фактори живої природи вплив одних організмів або їхніх угруповань інші антропогенні вплив діяльності людини живу ). Біотичні фактори поділяють дві групи внутрішньовидові міжвидові взаɽмодії Під внутрішньовидовими або гомотипічними реакціями розуміють взаɽмодію між особинами одного виду гомотипічних реакцій належить зокрема внутрішньовидова конкуренція боротьба можливість вижити джерело енергії отримують рослини вигляді сонячного тварини ної поживи боротьбі оволодіння джерелами енергії відбуваɽться напружена конкуренція виникаɽ суперництво особинами одного виду Стосовно всіх видів конкуренції існуɽ правило чим більше збігаються потреби конкурентів жорстокіша конкуренція прави конкурентної боротьби ). Розрізняють дві основні форми конкуренції пряму побічну Пряма конкуренція або інтерференція ямим впливом одніɽї особини іншу наприклад унаслідок агресивних зіткнень тваринами або виділення токсинів алелопатія рослинами мікроорга нізмами Побічна конкуренція передбачаɽ безпосередньої взаɽмодії особинами Вона відбуваɽться опосередковано внаслідок споживання різ ними тваринами одного того самого ресурсу обов язково бути обмеженим Тому таку ренцію вичай називають експлуатаційною Міжвидові або гетеротипічні реакції взаɽмодії між особинами різних видів Дві популяції або впливають впливають одна одну вплив він може бути сприятливим несприятливим Симбіоз явище закономірного невипадкового співжиття особин симбіонтів які належать різних видів наприклад самітника крабів ніями паразитичні гриби рослинами утворюючи Основними формами симбіозу мутуалізм коменсалізм паразитизм випадку мутуалізму жодна сторін існувати без іншої наприклад жуйні або людина мікроорганізми їхнього кишково шлункового тракту випадку коменсалізму один організм коменсал існуɽ рахунок іншого хазяїна аючи шкоди тип взаɽмодії проявляɽться формі квартирантства використанні коменсалом для оселення організму хазяїна частини його середовища проживання нахлібництва лення залишками їжі хазяїна Наприклад риби прилипайли пере суваються приліпившись акули іншої риби вони також їдками залишаються після яїна приклад харчових коменсальних стосунків демонструють птахів рухаються колонами мандрівних мурашок ловлять комах павуків дрібних плазунів сполохуɽ шляху мурашина навала Паразитизм специфічною формою співжиття симбіозу організмів різних видів яких один паразит використовуɽ іншого хазяїна сере довище існування джерело живлення Хазяїн правило гине відразу деякий час використовуɽться паразитом відтак паразитизм розг лядати особливу форму хижацтва Хижацтвом називають взаɽмодію організмами різних видів якої один хижак поїдаɽ іншого жертву Хижацтво відіграɽ важливу роль регулюванні кількісного складу популяцій взаɽмодії організмів різних видів один пригнічення росту розмноження другий інгібітор зазнаɽ шкідливого вливу користі для рігаɽться наприклад роду Penicillium, продукують пеніцилін бактеріями цьому пригнічуɽться значення природі маɽ міжвидова конкуренція оскільки вона більшою ніж інші гетеротипічні реакції визначаɽ роль видів екосистемах Міжвидова конкуренція така взаɽмодія коли два суперничають одні самі джерела існування поживу простір тощо Причому вона иникаɽ адках якщо використання джерела ресурсів одним видом призводить обмеженого використання його іншим Векологічнійсистемібіотичнаскладовапредставлена біоценозом абіотична біотопом Біоценоз Біотоп Екосистема Рис . 3.2. Структура екологічної системи Внутрішньовидова конкуренція сильніша від міжвидової однак правило конкуренції поширюɽться останню Конкуренція двома видами ближчі їхні потреби види цілком однаковими потребами можуть існувати разом один них через деякий обов буде витіснений принцип конкурентного витіснення або принцип Гаузе Екологічні системи Основною функціональною одиницею біосфери екологічна система екосистема складу якої входять живі організми абіотичне середовище . 3.2). Екосистема ɽдиний природний або при родно антропогенний комплекс утворений живими організмами редовищем існування якому живі неживі компоненти поɽднані собою причинно наслідковими язками обміном речовин розподілом потоку енергії Екологічна система функціɽю біотопу обміну речовин енергії інших екологічних факторів = f ( , сукупність живих організмів які взаɽмодіють собою допомогою трофічних просторових населяють більш менш одно рідну ділянку суші Послідовна зміна біоценозів виникають тій самій території внаслідок природних антропо генних факторів називаɽться . 3.3). Продуктивність біомаси Біомаса 25(50) Кедрово піхтового лісу Сосново кедрового лісу Соснового лісу Змішаного сосново листяного лісу Березового або осикового лісу Заростання кущами Війникового лугу фази Сукцесія сибірського темнохвойного спустошливої лісової екологічною рис . 3.4) одно ділянка суходолу водної поверхні певним біоценоз неживих приземний вода енергія компонентів взаɽмодіють речовин більш загальним біотоп біоценоз Схема будови біогеоценозу Біотоп ділянка суходолу водойми однотипними умовами рельɽфу клімату інших абіотичних факторів займаɽ певний біоценоз Біотоп неорганічний компонент біогеоценозу Отже біоценоз спільнота живих організмів мешкають межах одного біотопу екосистемі виділяють такі компоненти неорганічні речовини вуглець азот вуглекислий вода вступають колообіг речовини білки вуглеводи ), ɽднують біотичну частини екосистеми температура вологість .); продуценти виробники живої органічної речовини неорганічної переважно рослини Продуцентами автотрофні хемо фототрофні організми продукують органічну речовину неорганічної Продуценти первинного ланкою ланцюгів живлення консументи рослино ясоїдні тварини організми спожи органічну речовину створену продуцентами або перетворену ментами нижчих рівнів екологічної піраміди Розрізняють консументи пер шого порядку травоїдні другого вищих паразити тощо редуценти організми переважно бактерії гриби які процесі життɽдіяльності перетворюють розкладають органічні рештки неорга Біогеоценоз Біоценоз фітоценоз Тварини зооценоз Мікроорганізми мікробіоценоз Повітря Ґрунт нічні речовини тобто прості мінеральні сполуки Редуценти заключною ланкою ланцюгів живлення Екологічна відповідно абіотичних факторів умов відтворюɽ популяція Тобто загальна сума вимог організму умов існування зокрема простір він займаɽ функ ціональна роль співтоваристві наприклад трофічний статус толе стосовно факторів температури вологості кислотності складу ґрунту тощо Загальні принципи стабільності стійкості екологічних систем Основою стабільності стійкості екологічних систем біологічне різнома ніття варіативність живих організмів рівнях біологічної організації 1992 році саміт довкілля Жанейро прийняв Конвенцію про біорізноманіття визначення біорізноманіття мінливості серед живих організмів будь яких ареалів зокрема суходольні інші водні серед екологічних комплексів частинами яких вони мінливість всередині видів видами екосистемами Високе біорізноманіття забезпечуɽ стабільність продуктивність екосистем Різні види займаючи відповідні екологічні ніші забезпечують використання ресурсів Конкуренція ресурси між видами сприяɽ ефектив нішому природному добору Біологічне різноманіття складаɽться видового популяційного ценотич ного генетичного різноманіття Внаслідок господарювання людини відбулися значні зміни ландшафтах середовищах існування Різко зменшилася площа зайнята природними угрупованнями Спостерігаɽться антропогенне забруднення значних торій зокрема важкими металами радіонуклідами стійкими органічними сполуками загрожуɽ втратою гено цено екофонду формуɽ соціально екологічний дискомфорт населення 2004 уряд України схвалив Концепцію загальнодержавної програми збереження біорізноманіття 2005–2025 роки основними завданнями якої мінімізація негативного впливу біорізноманіття максимальне зміцнення природної основи біорізноманіття Метою Програми подолання тенденції деградації живої компоненти довкілля екологізація сфер суспільної діяль ності яка негативно впливати компоненти орізноманіття максимальне відтворення первинного стану природних комплексів Програмі йдеться зокрема про таке Біота України нараховуɽ понад тис видів них флора мікобіота понад 27 гриби слизовики – тис водорості – 5 лишайники – 1,2 – 800 судинні рослини 5,1 тис фауна понад 45 тис видів них комахи – 35 тис членистоногі без комах – 3,4 тис черви – 3,2 тощо багатством біорізноманіття Україна поступаɽться ȯвропі тільки Франції покладаɽ неї високу відповідальність його збереження Негативний вплив техногенних факторів призвів значної деградації екосистем екологічної кризи глобального характеру зміни клімату зменшення товщини озонового шару забруднення екотопів важкими мета нафтопродуктами хімічними речовинами випадання кислотних поширення спустелювання унаслідок чого відсотків екосистем світу знищено або істотно змінено Основні закони загальної екології думку відомого еколога Чіраса природа розвиваɽться функціонуɽ чотирма основними принципами рециклічності або повторного багаторазового використання найваж ливіших речовин постійного відновлення ресурсів консервативного споживання коли живі істоти споживають лише такій кількості необхідна популяційного контролю природа допускаɽ вибухоподібного росту популяцій регулюючи кількість особин того ого ду створенням відповідних умов для його існування розмноження Більшість інших екологічних принципів законів узагальнив американський еколог Коммонер 1974 інтегрувавши чотирьох законів Закон перший природі взаɽмопов язане Екологія розглядаɽ біосферу нашої планети складну багатьма взаɽмопов язаними елементами реалізуються принципами зворотного негативного наприклад систему хижак жертва прямих екосистемах працюють усі логічної алгебри – « або також завдяки різноманітним взаɽмодіям виключають одна одну рахунок цих язків формуються гармонійні системи кругообігу речовин енергії дь тручання роботу збалансованого механізму біосфери викликаɽ відповідь одразу багатьма напрямами робить прогнозування екології надзвичайно складною справою Закон другий ніщо природі зникаɽ безслідно усе кудись діватися своɽю сутністю фундаментальний закон природи вічність прикладі біологічного кругообігу видно укти життɽдіяльності одних організмів природі джерелом існування для інших природній екосистемі екскременти відходи одних організмів слугують для інших Вуглець який виділяють тварини вигляді вуглекислого поживною речовиною для більшості рослин Рослини продукують який використовують тварини Органічні відходи тварин слугують для бактерій які розщеплюють дрібні елементи Відходи бактерій неорганічні речовини такі фосфор вуглець водорості Людина поки створила такого гармонійного колообігу господарській діяльності Будь виробництво крім необхідної продукції утворюɽ відходи відходи накопичуються знову колообіг речовин водять непередбачуваних наслідків Закон третій природа знаɽ краще Живе складаɽться багатьох різноманітних органічних сполук пише Коммонер часом здаɽться принаймні деякі них можуть бути поліпшені якщо замінити якимось штучним варіантом природної субстанції Третій закон екології стверджуɽ штучне введення органічних речо вин нують природі створені людиною беруть участь функ ціонуванні живих систем завдасть шкоди Одним найдивовижніших фактів хімії живих речовин для будь якої органічної субстанції виробленої живими істотами природі фермент здатний субстанцію розкласти Тому людина синтезуɽ нічну сполуку структурою значно відрізняɽться від природних речовин цілком імовірно для неї розкладального ферменту речовина накопичуватиметься ». Другий закон допомагаɽ зрозуміти наслідки матиме таке накопичення Закон четвертий даɽться задарма Глобальна екосистема ɽдиним цілим все вилучаɽться неї людською відшкодоване Сплати цим векселем уникнути лише відстрочити », – пише Коммонер Четвертий закон стверджуɽ природні ресурси нескінченними Людина процесі діяльності нині бере природи борг частину продукції залишаючи відходи забруднення яким може запобігти борг зростатиме доти доки існування людства опиниться під загрозою сповна усвідомлять необхідність усунення негативних наслідків своɽї діяльності усунення потребуватиме дуже великих затрат які стануть цього боргу міграції атомів Вернадського відбу ваɽться колообіг від організму природу знову організму вивільняються надходять ґрунт атмосферу знову включаються колообігу речовин біосфери поглинаючись цьому полягаɽ цього характерним ьше вивільнення розкладу організмів Біогенна міграція частиною загальної міграції хімічних елементів біосфери Головною геохімічною особливістю живої речовини вона пропускаючи крізь атоми хімічних елементів земної кори гідросфери атмосфери здійснюɽ процесі життɽдіяльності закономірну диферен ціацію Завершивши життɽвий цикл організми повертають природі протягом кий підрахував час існування Землі біосфери створено 3,5 біомаси майже рази перевищуɽ всіɽї земної кори яка становить речовина значно прискорила змінила колообіги різних речовин – води кисню азоту вуглекислого газу тощо Сучасний атмосфери створений завдяки діяльності живої речовини Обмін повітря між всіма широтами півкулями Землі відбуваɽться середньому роки Активно переміщуɽться течіями океанічна вода прісна вода стікаɽ океан діб ьодовиках да оновлюɽться 15 000 років Жива речовина активно регулюɽ геохімічну міграцію атомів зберігаɽться стабільність біосфери здійснюɽться еволюція живих організмів всіɽї біосфери особливий стану рівноваги постійно змінюɽться Вернадський називав динамічною рівновагою Закон константності біосфери закон Вернадського Загальна кількість живої речовини біосфери ного геологічного періоду вели чиною константою разі зростання чисельності одного виду наприклад людини зменшуватиметься чисельність інших видів рослин тварин Закон максимуму біогенної енергії закон Вернадського Бауера супер ництва іншими системами виживаɽ найкращий спосіб сприяɽ надходженню енергії яка використовуɽ найбільш ефективним способом Закон вектора розвитку природі будь який розвиток односпря мованим Неможливо прожити життя зворотному напрямку тобто від смерті народження молодості Життя живих природі відбуваɽться лише один одному напрямку Закон мінімуму закон Лібіха Витривалість ого організму найслаб місцем низці його екологічних потреб означаɽ життɽві ливості організму обмежуɽ екологічний фактор кількість якого близька необхідного для організму або екосистеми Подальше зниження його веде загибелі організму деструкції екосистеми Юстус Лібіх (1803 – 1873) – видатний німецький хімік який започаткував ви агрохімії теорії мінерального живлення рослин першим почав вивчати вплив різних факторів ріст рослин цьому було новлено урожай культур лімітуɽться елементами живлення потрібні значній кількості навпаки потрібні кількостях наприклад цинк яких дуже Висновок знаходиться мінімумі керуɽ врожаɽм визначаɽ величину стійкість останнього відомий он інімуму Лібіха Закон екологічної толерантності екологічної валентності закон Шелфорда Шелфорд показав відсутність неможливість розвитку екологічної системи визначаɽться нестачею надлишком будь якого факторів світло вода Життɽдіяльність будь якого організму лише певних межах значень екологічного фактора значень так максимального неможливе Діапазон екологічного фактора його мінімальним значенням називаɽться зоною толерантності межах зони толерантності виділяють зону нормальної життɽдіяльності межах якої організм популяція лише виживаɽ здійснюɽ притаманні цій системі функції ріст живлення розмноження усі процеси життɽдіяльності відбуваються найбільш сприятливих умовах називають зоною оптимуму Закон незворотності еволюції Долло , 1893 Живий організм вид популяція може вернутись колишнього стану який пройдений його предками Наприклад наземні хребетні тварини процесі вторинного пристосування життя воді стають знову рибами будуть властивих рибам наприклад зябер .). Закон незліквідованості відходів або закон побічних впливів виробництва господарства будь якого господарського циклу характерним утворення відходів можуть бути лише переведені одніɽї форми переміщені просторі послідовності проходження розвитку Для природної итку можуть проходити лише еволюційно закріпленоій історично екологічно зумовленій послідовності звичайно від простого Закон зниження енергетичної ефективності природокористування природі ході історичного розвитку одержанні корисної продукції одиницю середньому більша кількість енергії Закон ноосфери перетворення біосфери ноосферу ернадський рівні розвитку людської цивілізації біосфера неминуче перетвориться ноосферу тобто розум людства розвитку природи відіграɽ основну роль Закон розвитку природної системи рахунок навколишнього середо вища Будь природна система розвиватись лише рахунок використання матеріальних енергетичних інформаційних можливостей навколишнього середовища Абсолютно ізольований саморозвиток живої системи неможливий Згідно законами термодинаміки можна стверджувати неможливі цілком безвідходне виробництво вічний двигун »; використовуючи видозмінюючи середовище життя будь більш високоорганізована біологічна система вид живого становить потенційну загрозу для нижчеорганізованих систем завдяки цьому земній біосфері неможливо відродити життя було буде знищене іншими організмами біосфера Землі розвиваɽться рахунок природних ресурсів планети рахунок під впливом космічних насамперед Закон фізико хімічної ɽдності живої речовини Вернадський речовина Землі фізико хімічно ɽдина цього закону випливаɽ ливий висновок для одних видів от ивим для інших Будь фізико хімічні фактори впливу смертельними для одних організмів можуть завдавати шкоди іншим живим організмам риклад тривале використання пестицидів господарстві еколо гічно неприпустимим шкідники швидко пристосовуються виживають хімічних речовин які удниками одиться дедалі збільшувати екологічного Стосуɽться території акваторії спостерігаɽться природного від катастрофічної колапсу робить територію акваторію для Правило Лібіха або закон обмежувального фактора правило мінімуму ), тлумачення комплексі факторів сильніше діɽ ий ближче витривалості Правило взаɽмодії факторів полягаɽ тому одні фактори можуть підсилювати пом якшувати дії інших факторів Наприклад надлишок може деякої міри якшувати зниження вологості повітря Проте означаɽ фактори можуть взаɽмозамінюватися Закон лімітуючого фактора лежить основі теоретичного ування величини гранично допустимої концентрації ГДК або гранично допустимої дози ГДД забрудників Цілком зрозуміло стосовно забруднювальних речовин нижня межа толерантності значення верхня повинна збільшуватися яких умов Тому порогові значення фактора яких організмі відбуваɽться жодних необоротних патологічних змін експериментально приймати ГДК Належить брати уваги закон рівнозначності умов життя природні умови середовища необхідні для життя відіграють рівнозначні ролі нього випливаɽ сукупної дії екологічних факторів Лекція Забруднення довкілля відходами виробництва Класифікація забруднень довкілля Матеріальні енергетичні забруднення Нормування забруднень Класифікація забруднень довкілля Приблизно століття чисельність населення 300–350 надходження речовин біосферу тобто відбувалося Продукти діяльності людини були переважно походження Після перетворення редуцентами неорганічні сполуки вони включалися природний колообіг речовин вжитку використовувались порівняно невеликій загрози для навколишнього природного середовища Проте надалі зростанням чисельності значно збільшувалися потреби для задоволення людство почало викорис товувати багато нових речовин порох пізніше різні хімічні для боротьби сільського тощо ), були властиві природі умови зростаючої вона встигала адаптуватися речовини включалися природний колообігу речовин призвело накопичення завдавати значної шкоди загалом людині зокрема Забруднення внесення навколишнɽ виникнення ньому нових зазвичай характерних хімічних біологічних або внесення надлишковій кількості будь яких уже відомих речовин які вплив людину природні екосистеми яких природа здатна позбутися Забруднення бувають природними тобто спричиненими природними зазвичай катастрофічними чинниками повені виверження антропогенними зумовленими діяльністю спричинюють забруднення називають забрудниками полютантами Існують різні класифікації забруднень навколишнього редовища походження часом взаɽмодії довкіллям способом впливу тощо просторовим поширенням розміром територій охоплюють розрізняють локальні забруднення характерними значних промислових підприɽмств районів видобутку або інших корисних копалин великих тваринницьких комплексів регіональні забруднення охоплюють значні території акваторії підлягають впливу промислових районів глобальні зумовлені викидами вин атмосферу вони поширюються великі відстані від виникнення несприятливий вплив цілі регіони всю планету силою характером дії навколишнɽ середовище забруднення бувають фонові імпактні від англ mpact – удар синонім постійні перманентні ); катастрофічні джерелами виникнення забруднення поділяють промислові наприклад зумовлені оксидом сульфуру Одним головних джерел забруднення повітря спалювання палива Під спалювання одніɽї вугілля утворюɽться 23 попелу сульфуру (IV). багатьох містах концентрації забрудню вальних речовин разів перевищують транспортні гази автомобільного транспорту містять середньому 4-5 % оксиду карбону сульфуровмісні сполуки ненасичені вуглеводні альдегіди сполуки свинцю застосування етильованого бензину канцерогенні сполуки Легковий руху викидаɽ карбону (II) 6 сільськогосподарські сільському господарстві для підвищення врожаїв продуктивності земель застосовують пестициди які змиваються полів озера інші водойми побутові наприклад синтетичні мийні типом походження розрізняють фізичне забруднення забруднення спричинене впливом теплових електричних радіаційних світлових полів природному середовищі шумом вібраціями Фізичне забруднення води полягаɽ зміні фізичних властивостей прозорості вмісту інших нерозчинних домі шок температури радіоактивності Тверді завислі асточки зменшують прозо рість пригнічуючи фотосинтезу водяних рослин забивають зябра тощо Особливу небезпеку для біосфери становлять радіоактивні потрапляють водойми викидами ТЕС механічне забруднення забруднення твердими частинками предме викинутими непридатні спрацьовані вилучені ужитку хімічне забруднення забруднення твердими газоподібними рідкими хімічними речовинами надходять біосферу порушуючи встановлені природою процеси кругообігу речовин енергії Залежно виду виробництва відходи підприɽмств містять різні сполуки неорганічної луги кислоти мінеральні солі органічної органічні сполуки поверхнево речовини нафтопродукти тощо Численні органічні сполуки властиві природі ксенобіотики стічні води хімічних підприɽмств органічного синтезу виробництва пластмас мийних засобів детергентів сполуки поглинаються фітопланктоном передаються ланцюгами живлення більш високоорганізованим організмам результаті вміст речовин ясі хижої риби щука судак окунь може десятки сотні разів перевищувати вміст воді біологічне бактеріологічне забруднення забруднення спричинене патогенними мікроорганізмами вірусами бактеріями грибками ), деякі яких явилися завдяки діяльності людини бактеріологічна зброя нові віруси катастрофічне розмноження рослин тварин переселених одного середовища інше людиною випадково Найбільшими біоло забруднення підприɽмства шкірообробної промисловості ясоком бінати цукрові заводи комунальне господарство Забруднення класифікують агрегатним станом забруднювальних речовин газоподібні тверді рідкі комбіновані також токсичністю забрудників надзвичайно небезпечні небезпеки високо небезпечні небезпеки помірно небезпечні ІІІ небезпеки мало небезпечні небезпеки Матеріальні енергетичні забруднення Згідно іншою класифі усі антропогенні забруднення біосфери поділяють дві основні групи енергетичні матеріальних забруднень належать забруднення зумовлені хімічно інертними нетоксичними речовинами ціɽї групи належать нетоксичні викиди атмосферу газоподібні рідкі тверді змішані стічні умовно чисті брудні тверді відходи нетоксичні хімічно активними токсичними речовинами них належать хімічні сполуки загальносоматичної дії зумовлюють отруɽння всього організму оксиди карбону сполуки ртуть сполуки подразнювальні викликають подразнення дихальних шляхів слизової оболонки хлор озон фторид гідрогену сенсибілізуючі розчинники канцерогенні призводять ракових пухлин радон оксиди хрому мутагенні зумовлюють зміну спадкової інформації свинець уран Енергетичні забруднення зумовлені вібраціями тепловими вики ультразвуком електромагнітними полями світловим лазерним червоним ультрафіолетовим іонізуючим випромінюванням забруднення Шум сукупність звуків різноманітної частоти інтенсивності виникають результаті коливального руху пружних середовищах рідких газоподібних Шумове забруднення неприɽмні небажані звуки нормально працювати сприймати звукові сигнали викликають різні порушення екосистем Шуми негативно впливають здоров людей знижують праце призводять захворювань судинної гіпертонія нервової слуху Рівень звукового тиску шумів вимірюють децибелами умовні характеристики звуку які показують наскільки звук шум фмічних відносних одиницях вищий поріг слухового людини Звичайна розмова ведеться межах інтенсивності звуку 30-60 відповідаɽ частоті разі постійного шуму силою виникаɽ розлад ендокринної нервової систем , 90 порушуɽться слух , 140 нестерпний фізичний біль больовий поріг ). Всередині приміщень різного ризначення комендують діапазони шумів для відпочинку – 30–45 для виробничих приміщень – 56–70 для порівняння цокання годинника близько 30 телевізора 95 рух поїзда – 95–100 літака повітрі Характер шуму залежить від його джерела Розрізняють шуми механічного електромагнітного гідродинамічного походження шуми виникають разі зіштовхування тертя деталей також ударних кування штампування клепання шуму обладнання підшипники зубчасті Шум зростаɽ збільшенням швидкості Аеро гідродинамічні шуми виникають під час руху великою швидкістю або рідини результаті пульсації тиску зумовленої турбулентними процесами вільному потоці або границь обтічного тіла напр машинах робочими деталями обертаються Електромагнітні шуми виникають електричних машинах обладнанні результаті взаɽмодії феромагнітних мас під впливом змінних магнітних полів Частотний склад шуму називають спектром шуму можливість визначити джерело шуму допомагаɽ вжити ефективних заходів його зменшення Будь джерело шуму маɽ характерний для нього спектр характером спектра виробничі поділяються широкосмугові неперервним спектром шириною більше одніɽї октави тональні спектрі яких прослуховуються окремі напр шум дискової пили спектральним складом розрізняють шуми низько середньо високочастотні переважанням складових частотою коливання відповідно 300, від 300–800 вище 800 Найподразнювальнішими високочастотні шуми повітря брязкіт Гранично допустимі норми шуму від частоти звуку Низькочастотні шуми рівня 100 завдають особливої шкоди слуху Проте високочастотні небезпечними при рівнях понад 75–80 боротьбі виробничим шумом застосовуються враховуючи індивідуальних засобів захисту два основні методи зменшення шуму джерелі його виникнення послаблення шуму шляху його поширення Вібрації коливання механізмів елементів корисна вібрація яка використовуɽться технологічних процесах разі вібрації виробничого механізму коливальні обертальні рухи передаються предметам людині які контактують Джерелом вібрацій шліфувальні різальний інструмент верстатів тощо Вібрація негативно впливаɽ центральну нервову систему шлунково кишковий тракт вестибулярний апарат викликаɽ запаморочення оніміння кінцівок захворювання суглобів Вібрація причиною виникнення фахових захворювань віброзахво рювань лікування яких можливе лише ранніх стадіях Хвороба прояв порушеннях опорно рухового незворотних інах стках суглобах зсувах черевній порожнині відхиленнях нервово психічної діяльності людина частково цілком утрачаɽ працездатність Вібрація буваɽ загальною коливання передаються всьому тілу від механізмів через підлогу сидіння або робочий майданчик локальною зумовлена коливаннями інструмента устаткування передаються окремих ділянок Найнебезпечнішою загальна брація отою 6–9 оскільки вона збігаɽться частотою власних коливань внутрішніх органів людини результаті може виникнути резонанс призводить переміщень механічних ушкоджень внутрішніх органів частота власних коливань внутрішніх органів грудної клітки становить головного мозку центральної нервової системи – 250 Боротися вібраціɽю шумом можна двома шляхами джерелі виникнення шляху поширення останньому випадку трьох основних методів віброізоляції віброгасіння вібропоглинання Суть віброізоляції яка використовуɽться полягаɽ тому вібрації фундаментом підлогою плитою перекриття ɽктом захистити поміщають пружні елементи амортизатори перешкоджають передаванню коливань зниження вібрації конструкцій агрегатів застосовують віброгасіння рахунок захищуваний приɽднаних нього додаткових коливальних відповідно підібраною Вібропоглинання вібродемпфірування полягаɽ нанесенні вібруючі поверхні спеціальних покрить жорстких яких Матеріалом для жорст ких покрить тверді пластмаси листи яких наклеюють поверхню вібрую чої конструкції Такі покриття ефективні низьких середніх звукових частотах зниження рівня вібрацій генерують високочастотні шуми застосовують гуму фетр войлок пінопласт забруднення наслідком теплових викидів переважної більшості промислових підприɽмств устаткування машин використовують процеси горіння нагрівання вибуху Найбільшими джерелами теплового забруднення Теплові мають невисокий тепловий викидають атмосферу значну кількість теплоти Теплове забруднення зумовлене водойми теплих вод різних енергетичних установок Надходження нагрітих вод ріки озера істотно змінюɽ біологічний режими зменшуɽ біопродуктивність Верхня межа витри валості організмів стосовно температурного фактора перевищуɽ оптимум становить 15–30 ° лише окремі види бактерій водоростей можуть жити розмножуватися температури 80–88° Підвищення температури води водоймах призводить таких наслідків шкідливого впливу інтервалі 26–30 ° відбуваɽться пригнічення життɽдіяльності риб температурі понад 30° спостерігаɽться шкідлива дія біоценози види організмів теплих водах порушуються умови нересту риб гине зоопланктон риби уражуються паразитами хворобами Головними електромагнітного випромінювання радіотеле візійні радіолокаційні радіозв язку високовольтні лінії електропередачі ЛЕП електростанції трансформаторні підстанції також лінії електротранспорту особливо метрополітени Величина електромагніт ного поля поблизу потужних ЛЕП 1000 перевищуɽ 20 разів Мірою забруднення електромагнітними полями напруженість магнітного а вимірюɽться Нормою вважаɽться напруженість електромагнітного поля 2,5 Електричне поле завжди присутнɽ навколо будь електричних приладів навіть тимчасово працюють приɽднані живлення ). постійно вкриваɽ електромагнітний Звичайно неможливо побачити зауважуɽмо від заводських труб відвали промислових побутових відходів власне електромагнітне забруднення зараховують найнебезпечніших екологічних факторів його дія остаточно вивчена Поки навіть спрогнозувати тривале перебування людини умовах щільного електромагнітного поля минуло багато часу відколи мобільний високочастотні побу тові прилади ютерна техніка увійшли повсякденне Якісний мобільний забезпечують базових станцій стільникового санітарному паспорті базової станції вказуɽться схема навколишньої території позначаються круглі плями чорного кольорів маркують територію якій допускаються житлові забудови метрів відповідно висотах зонах базових станцій рівень випромінювання сягаɽ критичної межі завжди будівельники дотримуються цих норм тіло складаɽться частинок які обертаються діɽю електричних потоків Зовнішнɽ поле порушуɽ потоки вносячи клітини негативну інформацію Наслідками порушення сну депресія склероз вроджені аномалії пухлини лейкемія Особливо небезпечним забрудником природного середовища іонізаційне випромінювання зокрема Землі зумовлений космічним випромінюванням випромінюванням від радіоактивних ізотопів природного походжен які присутні літосфері гідросфері атмосфері біосфері довгоживучі радіоактивні елементи які розташовані посередині періодичної таблиці масові 40 190 ( Rb, 130 тощо ); радіоактивні ізотопи які входять складу уран радіɽвої ринські радіонукліди 238 226 торіɽвої материнський радіо нуклід 232 Th) радіоактивних родин випромінюванням від штучних радіонуклідів які утворилися випробуваннях ядерного зброї випали поверхню Землі вигляді радіоактивних опадів під роботи підприɽмств атомної промисловості підприɽмств які працюють радіоактивними речовинами Перших два компоненти визначають природний радіаційний фон Однак антропогенна діяльність людини призводить перерозподілу природної радіоактивності зокрема виготовлення будівельних матеріалів відходів переробної промисловості природних компонентів підвищену питому радіоактивність газо аерозольні атмосферу продуктів спалювання палива потрапляння природні водойми стічних уранових родовищ підприɽмств збагачення урану виробництв мінеральних добрив порушенням озонового шару ȯдиним газоподібним продуктом розпаду представників трьох родин природних радіоактивних елементів радон інертний кольору запаху разів важчий повітря добре розчинний воді Внесок радону загальну дозу опромінення людини від природних джерел становить 30–50 %. Основним медико біологічним наслідком опромі нення радоном його дочірніми продуктами розпаду ДПР легенів Основну дози опромінення радону людина отримуɽ перебу закритому приміщенні провітрюɽться зонах помірним кліматом концентрація радону закритих приміщеннях середньому разів вища ніж зовнішньому середовищі атмосферу приміщень радон надходить шляхами проникненням ґрунтів крізь фундамент перекриття підвальних приміщень будинку Тому перед початком будівництва будь яких ɽктів потрібно виміряти активність радону ґрунті повітрі також врахувати надходження радону ґрунту приміщення Важливим фактором впливу концентрацію радону конструкція будинку чим більший контакт будинку ґрунтом вищий рівень радону рахунок ексхаляції виділення матеріалів конструкції будинку Будинки збудовані порівняно слаборадіоактивних випроміню ванням матеріалів можуть бути вкрай небезпечними рахунок високого виділення радону будівельних матеріалів водопровідною водою природним газом добре розчиняɽться воді міститься всіх природних водах Причому глибинних ґрунтових водах його вміст правило більший ніж поверхневих водостоках водоймах Наприклад підземних водах концентрація радону може змінюватися 4–5 3–4 тобто разів водах озер рік концентрація радону перевищуɽ 0,5 водах океанів перевищуɽ 0,05 Одним найрезультативніших методів боротьби радоном розчиненим воді аерація води Процес аерації одним етапів підготовки води міських водоочищувальних станціях Нормами радіаційної безпеки України НРБУ встановлено гігіɽнічні нормативи радону воді джерел питного господарського призначення 100 Значно більшу небезпеку становить надходження парів води високим вмістом радону легені разом повітрям вдихаɽться найчастіше відбуваɽться ванній кімнаті Концентрація радону ванній кімнаті ~3 вища ніж житлових кімнатах того рівень концентрації радону ДПР атмосфері будинків істотно залежить повітрообміну атмосферним повітрям природної штучної вентиляції приміщення старанності шпаклювання вікон стиків стін Нормування забруднень законом незліквідованості відходів або законом побічних впливів виробництва для будь якого господарського циклу характерним утворення відходів Основним напрямом охорони довкілля нормування кількості викидів відходів контроль основі нормування лежить встановлення гранично допустимих концентрацій ГДК шкідливих речовин полютантів атмосферному повітрі воді ґрунті харчових продуктах ГДК полютанта його максимальний вміст середовищі воді повітрі ґрунті продукті знижуɽ працездатності самопочуття людини шкодить здоров разі постійного контакту також викликаɽ небажаних негативних наслідків нащадків визначення використовують високочутливі тести пов язані зміною світлової чутливості потенціалів мозку дають змогу виявити мінімальні впливи токсичних речовин організм людини навіть разі короткочасної дії виявлення тривалого впливу токсичних речовин проводять лабораторні дослідження тваринах спеціально обладнаних камерах застосуванням різних тестів ГДК виражають міліграмах кубічний повітрі дециметр кубічний міліграмах кілограм ґрунті продуктах харчування типу середовища встановлюють різні види ГДК повітряного середовища робочої зони яку простір заввишки над підлогою перебувають працівники рівень вдихання )), ГДК ГДК максимальна разова вдиханні впродовж 20 повинна спричинювати негативних наслідків організмі людини ГДК ГДК середньодобова вміст забрудника який повинен негативно впливати разі тривалого впродовж років вдихання ); водного середовища для водойм господарсько питного побутового призначення ГДК для водойм рибогосподарського водоко ристування ґрунту для орного шару ґрунту повинна негативно впливати тільки здоров людини самоочисну здатність ґрунту продуктів харчування разі наявності повітрі кількох домішок їхню визначають формулою + ... + концентрації забрудників ГДК ГДК забрудників Лекція Методи боротьби забрудненнями атмосфери Види забруднювачів джерела забруднення атмосфери Заходи запобігання повітря шкідливими викидами Класи фікація характеристика методів очищення викидів атмосферу забруднювачів забруднення атмосфери атмосфері завжди присутні потрапляють туди природних антропогенних природних забрудників належить рослинного тваринного вулканічного космічного походження мікроорганізми туман лісових тощо забруднення фоновим змінюɽться упродовж часу Антропогені забруднювачі характеризуються більшою кількістю видів аерозолі сполук важких сполуки існують природі радіоактивні канцерогенні налічуɽться видів забруднювачів атмосфери кількість збільшуɽться джерела забруднення атмосфери наведено табл . 5.1. Таблиця 5.1 забруднювачів джерела забруднення атмосфери Забруднювальна речовина забруднення Вуглекислий Вулканічна діяльність організмів спалювання викопного Двигуни внутрішнього ферментація Вуглеводні Бактерії двигуни внутрішнього Органічні сполуки Хімічна промисловість сірки Вулканічна діяльність викопного азоту Бактерії горіння Гази речовини ɽкти атомної енергетики вибухи мінеральні сполуки Вулканічна діяльність промисловість металургія двигуни внутрішнього згорання Органічні синтетичні хімічна промисловість сільське господарство частинки речовини ɽкти атомної енергетики вибухи Основними джерелами забрудненню атмосфери Україні важка промисловість (30 %), автотранспорт (40 %), теплоенергетика (30 %). Заходи запобігання забрудненню повітря шкідливими викидами запобігання забрудненню атмосферного повітря шкідливими викидами застосовують заходи санітарно захисних промисловими приɽмствами житловою забудовою Розміри СЗЗ встановлюють межах від 50 3000 потужності підприɽмства особливостей технологічного процесу виробництва характеру кількості шкідливих вин Підприɽмства технологічними процесами викидають забруднювальних речовин розміщуються межах житлових районів Поблизу підприɽмств великою кількістю викидів шкідливих речовин СЗЗ формуɽться вигляді аеродинамічної системи складаɽться захисних смуг еленими асадженнями відкритих просторів між ними архітектурно планувальні заходи язані вибором місця для будів ництва промислового підприɽмства взаɽмним розташуванням підприɽмства житлових кварталів взаɽмним розташуванням цехів підприɽмства розташу ванням зелених зон Промисловий повинен бути розташований рівному підвищеному добре провітрюваному бажано поза населеними двітряної сторони від житлових масивів враховуючи середню розу вітрів теплого періоду щоб викиди рухалися убік від житлових кварталів Цехи викидають повітря найбільшу забруднюваль них речовин варто розташовувати виробничої території протилеж ного житлового Розташування цехів повинно бути при прямку тру житлових кварталів їхні викиди поɽднувалися використання зелених насаджень Зелені насадження ефективними біофільтрами Запилене повітря проходячи крізь крони дерев чагарників крізь трав янисту рослинність очищаɽться пилу завдяки осадженню аерозольних частинок поверхні листя стебел рослин Зелені насадження можуть поглинати домішки Наприклад , 10 листя дерева перерахуванні суху еріод авня вересня поглинають таку кількість сірчистого тополя — 180 липа — 100 береза — 90 — 20—30 концентрація забруднювальної речовини перевищуɽ вона стаɽ шкідливою для життɽдіяльності рослин може привести загибелі Найбільш стійкими забрудників акація дуб верба інженерно організаційні заходи належать зокрема зниження інтенсивності організація руху автотранспорту ведеться будів ництво їзних окружних доріг навколо міст населених пунктів вико ристовуються розв перетинань доріг різних рівнях організація основних магістралях руху зелених хвиль інженерно органі заційних заходів лежить кож збільшення висоти димарів якщо димар висотою 100 розсіюɽ шкідливі речовини радіусі 20 висотою збільшуɽ радіус розсіювання 75 застосування маловідходних технологій перехід підприɽмств енергетики палива природний істотно знизити рівень забруднення атмосферного повітря пилом сірчистими сполуками оптимізація процесу спалювання палива для зниження викидів сидів феру двоступеневе спалювання палива спочатку недостачею кисню потім його надлишком ); рециркуляція продуктів згорання зниження енергоɽмності виробництва використання вторинних енергоресурсів гарячої гарячих газів застосування технологій очищення газодимових викидів Згідно Законом України Про охорону атмосферного повітря кожне підприɽмство рганізація яльність яких пов викидами атмосферу забруднювальних речовин повинні бути оснащені відповідними спорудами обладнанням устаткуванням для очищення цих викидів засобами контролю кількістю складом викинутих атмосферу забруднювачів Класифікація характеристика методів очищення викидів атмосферу Очищення повітря домішок здійснюɽться вними групами механічними фізико хімічними хімічними Механічні Фізико хімічні Хімічні Сухе пило вловлення Мокре пило вловлення Адсорбція Абсорбція Хемосорбція Термічне знешкодження Зрошуваль апарати Каталітичне очищення Скрубери Механічні фільтри Циклонні сепаратори Інерційні пило вловлювачі Пилооса джувальні Барботаж пінні Електро фільтри Ударно інерційні газо промивачі Методи очищення газодимових викидів систему пиловловлення враховують склад відхідних швидкість потоку розмір наявність водяної пари Отримані газодимових викидів речовини переважно або готовим продуктом або вторинною сировиною оптимального вибору технології конструкції апарата проводиться техніко економічне оцінювання Механічні оди застосовують для очищення вентиляційних інших газових викидів грубодисперсного пилу Основними механізмами осад ження завислих частинок дія гравітації інерції дифузії відцентрових сил зчеплення Осадження діɽю гравітації седиментація зумовлено вертикаль осіданням частинок внаслідок дії сили під переміщення рез азоочисний апарат Осадження під діɽю відцентрової сили відбуваɽться під криволіній ного руху аеродинамічного потоку коли виникають відцентрові сили під діɽю яких частинки пилу відкидаються внутрішню поверхню апарата Інерційне осадження відбуваɽться випадку маса частинок або руху порівняно вони можуть рухатися разом ію течії охоплюɽ перешкоду Намагаючись інерціɽю продовжувати свій рух частинки пилу перешкодою оса джуються ній Дифузійне осадження полягаɽ дрібні частинки пилу зазнають безперервної взаɽмодії частинками перебувають броунівському русі результаті ціɽї взаɽмодії відбуваɽться осадження частинок поверхні ічних тіл стінок пиловловлювача Осадження частинок рахунок зчеплення спостерігаɽться тоді коли відстань частинки рухаɽться газовому потоці обтічного тіла перевищуɽ радіуса Існують два види пиловловлення мокре економічного погляду доцільними сухі пиловловлювачі дають змогу повернути виробництво вловлений тоді при мокрому утворюються водяні суспен зії переробка яких потребуɽ додаткових матеріальних затрат Недоліком сухого пиловловлення воно забезпечуɽ високий ступінь очищення лише умови апиленості дхідних методи використовуються основному для попереднього грубого очищення перед обладнанням другої третьої сухе пиловловлення здійснюють пилоосаджувальних рах інерційних пиловловлювачах циклонних сепараторах механічних електричних фільтрах пилоосаджувальних очищують гази грубодисперсними часточками пилу розміром 500 . 5.1 Площа поперечного перерізу пилоосаджувальної камери значно більшою від площі поперечного перерізу газоходу внаслідок цього руху газу різко знижуɽться умов частинки пилу містяться діɽю сил гравітації випадають дно камери конструкціɽю пилоосаджувальні бувають порожнисті рис . 5.1), горизонтальними полицями рис . 5.2, вертикальними перегородками рис . 5.2, ланцюговими дротяними завісами . 5.2, Продук тивність пилоосаджувальної камери визначаɽться площею поперечного перерізу швидкістю осідання пилу Принципова конструктивна пилоосаджувальної ; 2 – бункер видалення того щоб частинка пилу встигла осісти камери довжина камери повинна дорівнювати висота камери швидкість руху камері звичайно 0,2...1,5 швидкість осідання частинок пилу Наявність ланцюгової дротяної завіси вертикальних горизон відхиляючих перегородок гравітаційного ефекту ефект інерційного осадження при обтіканні газовим потоком різних перешкод збільшуɽ ефективність роботи пилоосаджувальних камер Інерційні пиловловлювачі застосовують для грубого очищення сухих газових викидів частинок пилу розміром 30…100 Принцип дії інерційних апаратів ґрунтуɽться використанні інерційних сил апараті напрямком руху встановити перепону газовий потік огинаɽ тверді частинки інерціɽю зберігають попередній напрямок руху Наштовхуючись перепону вони втрачають дають течії Конструкції пилоосаджувальних полиці перегородки ланцюгова дротяна Перевагою інерційних пиловловлювачів невеликі габарити печують швидкість руху 10...15 Доволі високий гідравлічний опір 200...300 забезпечуɽ ступінь вловлення 65–80 % частинок розмірами 25...30 мкм конструкціɽю найпростіші інерційні пиловловлювачі рис . 5.3) бувають вертикальною перегородкою центральною трубою боковим штуцером горизонтальними елементами Зверху апарати можуть зрошуватися водою них видаляɽться вигляді шламу Серед засобів сухого інерційного очищення газових викидів від пилу найбільш поширені циклони циклонні сепаратори які застосовуються для виділення газового потоку частинок порівняно великого розміру Залежно від якостей пилу його дисперсного вимог очищення циклони застосовуються апарати першого ступеня очищення сполученні пиловловлювачами ефективно вловлюють газу частинки пилу діаметром 25 більші Рис . 5.3. Конструкції інерційних пиловловлювачів перегородка центральна труба ; 3 – боковий штуцер горизонтальні елементи Суть циклонного полягаɽ тангенціальному газу підлягаɽ очищенню вхідний патрубок 1. Завдяки тангенціаль введенню наявності вивідної труби починаɽ обертатися навколо здійснюючи при проходженні крізь апарат обертів Під впливом відцентрової забрудненого газу відкидаються стінки внутрішньої поверхні корпусу 7, потрапляють видаляються патрубок Циклонні сепаратори ефективно гази містять часточки розміром менше ніж 25 Коефіціɽнт корисної дії циклонів залежить від концентрації пилу розмірів його часточок Середня ефективність знепилення газів циклонах становить 78–86 % для розміром 30–40 овним доліком циклонів значне абразивне спрацювання частин апарата пилом Тому частини вкривають синтетичними матеріалами або стійкими стирання сплавами підвищуɽ вартість конструкції апарата Циклон патрубок забрудненого газу патрубок видалення газу центральна труба ; 6 – Фільтрування розділення неоднорідних сумішей пористих перегородок різної щільності товщини затримують фазу пропускають суцільну фазу Апарати використовуються для цього називаються фільтрами Основним фільтрувальні перегородки від залежить продуктивність чистота фільтрату Конструктивна зернистого фільтрувальним ; 2 – насипні фільтрувальні вібратор ; 4 – пружини ; 5 – бункер патрубок ; 7 – продувний патрубок патрубок Очищення від грубодисперсного пилу здійснюють зернистих фільтрах рис . 5.5), заповнених коксом піском гравіɽм Конструктивна ; 2 – ; 4 – газів колектор ; 6 – клапан продуктивний колектор патрубок ; 9 – струшувальний пристрій промислових умовах застосовують рукавні фільтри рис . 5.6). форму тканинних мішків або кишень працюють паралельно очищують струшуванням продуванням повітря фільтри викорис товуються для очищення неагресивних схильних злипання утворення вибухонебезпечних сумішей конденсату газопилових сумішей твердих частинок температурі 300° ьтрувальний еріал використо бавовняні шерстяні лавсанові тканини мають високу підвищену хімічну теплову стійкість Суміш повітря пилу дрібних фракцій матеріалів всмоктуɽться нижню частину Грубодисперсні частинки пил збираються приɽднаних ціɽї системи ящиках пластикових мішках для частого швидкого видалення нкодисперний пил збираɽться верхній частині фільтрувальних рукавів повітря виходить крізь вентиляційні отвори Головною перевагою рукавних фільтрів висока ефективність очищення вона досягаɽ 99 % всіх розмірів частинок тонкого застосовують також пластмасові ефективність пиловловлювання може досягати 99,99 %, температура очищуваного газу – 500 ° волокнистих фільтрах фільтрувальну поверхню використовують волокнистого різної товщини папір картон полімерні смоли тощо Фільтри бувають тонко грубоволокнисті глибокі Волокнисті фільтри тонкого очищення використовуються промисловій мікробіології хіміко фармацевтичній радіоелектронній галузях атомній енергетиці вони дозволяють очищати значні від частинок розміром 0,05...0,5 мкм радіоактивних аерозолів Ступінь очищення 99 %, фільтрування 0,01...0,15 Конструктивна схема рамного волокнистого фільтра тонкого чищення дана рис . 5.7. Фільтрувальний матеріал вигляді стрічки вкладаɽться подібними рамками які під складання чергуються відкритими закритими сторонами протилежних напрямках сусідніми шарами встановлюють гофровані роздільники Грубоволокнисті фільтри використовуються для грубого або поперед нього очищення Глибокі багатошарові фільтри застосовуються для очищення технологіч ного газу ентиляційного ітря від радіоактивних частинок Конструк вони виконуються глибокого шару грубих волокон Після 10 – 20 років експлуатації такі фільтри захоронюють Одним досконалих очищення від завислих частинок пилу туману очищення допомогою електричних фільтрів рис . 5.8), які дають вловити 99 % частинок Пиловловлення електро фільтрах складним фізичним процесом який передбачаɽ гравітаційне інер ційне дифузійне електростатичне осадження Конструктивна волокнистого фільтра бокова стінка ; 2 – фільтрувальний матеріал роздільник рамка Основними елементами електричного фільтра коронувальний осаджувальний електроди які утворюють неоднорідне електричне поле рис . 5.9). Коронувальні електроди ізольовані землі осаджувальні електроди заземлені коронувальних електродів підводиться випрям лений струм негативної полярності напругою 80 осаджувальні електроди підключені позитивного полюса Коронувальні електроди виконують вигляді тонкого дроту осаджувальні електроди виготовляють вигляді циліндричних шестигранних труб профільованих пластин Конструктивна електрофільтра ; 2 – газорозподільна коронувальних осаджувальні електроди електричних фільтрах очищують Забруднені гази пропус неоднорідне електричне 3, утворюɽться коронуваль осаджувальним електродами Внаслідок дії електричного поля вільні електрони позитивно заряджені молекули починають переміщуватися напрямку ліній поля Принцип роботи електрофільтра електрод осаджувальний ; 4 – заряджена зона ; 5 – Напрямок руху кожного заряду залежить від знака нейтральними молекулами іонізують цього вони рухаються протилежно заряджених осідають Конструктивна форсункового протиструминного ; 2 – патрубок запиленого ; 3 – патрубок ; 5 – розпилення газорозподільна решітка бункер мокрих пиловловлювачах запилений зрошуɽться контактуɽ апаратів такого типу належать скрубери рис . 5.10) – циліндричні башти металу цегли залізобетону Скрубери працюють протитечії рухаɽться знизу вгору поглинальна рідина найчастіше розпилюɽться форсунками вниз Швидкість газу скруберах дорівнюɽ 0,6…1,2 Ефективність очищення газів залежить від змочуваності досягаɽ 96–98 %. вловлювання важкозмочуваного наприклад вугільного воду додають поверхнево речовину Скрубери застосовувати для холодних гарячих газів токсичних речовин кислот хлору тощо оскільки вони видаляються разом вигляді туману барботажно пінних пиловловлювачах . 5.11) запилений пропускають крізь рідину воду доцільно використовувати для очищення гарячих частинками пилу розміром понад Барботаж використовують також пінних апаратах Для створення піни воду додають ПАР Ефективність очищення 97–99 %. Конструктивні барботажно пиловловлювачів , 2 – рідини Конструктивна схема ударно інерційного скрубера Дойля . 5.12. Контакт газу здійснюɽться внаслідок удару газового потоку Газ подаɽться трубі швидкістю 20 яка виході конічного сопла досягаɽ 55 Відстань між соплом поверхнею перевищуɽ 20 Спінена газорідинна суспензія утворилася внаслідок удару пропускаɽться крізь отвори різної конфігурації Недоліком очищення вловлений перетво рюɽться видалення останнього потрібно будувати шламову каналізацію здорожуɽ конструкцію час очищення деяких газів лужна корозія Значно погіршуються умови розсіювання заводські труби відхідних зволожених охоло цього Конструктивна інерційного скрубера Дойля ; 2 – труба забрудненого ; 3 – сопло перегородки рідини фізико хімічних методів очищення газових викидів належать адсорбція Абсорбція хімічного язування забруднювальних речовин пропускання очищуваного газу поглинач Апарати для такого називають очищуваний газ абсорбувальна рухаються назустріч Контактування газу буваɽться змоченій поверхні насадки стікаɽ зрошувальна . 5.13). . 5.13. Конструктивна схема насадкового адсорбера корпус ; 2 – опорна решітка ; 3 – насадка зрошувальний пристрій Абсорбцію застосовують повітря відхідних газів містять токсичні забруднення кислотні тумани оксиди карбону (IV), ціанідну ацетатну оксиди нітрогену різні розчинники тощо поглинач використовують суспензії містять кальцію вапняк СаСО g0 + S + S S Адсорбційний метод очищення газів поглинання газоподібних речовин поверхні твердого тіла Апарати здійснюɽться очищення допомогою методу називаються адсорберами практиці використовують адсорбери нерухомим адсорбенту рухомим адсорбенту киплячим рис . 5.14). Тверду речовину поверхні якої відбуваɽться концент рування очищуваних речовин називають адсорбентом Забруднювальні речовини перебувають газовій або рідкій фазі називають адсорб після переходу адсорбований стан адсорбатом адсорб ційного очищення газів використовують активоване вугілля силікагелі цеоліти глинисті мінерали пористе скло тощо Найважливішими власти востями сорбенту го вибірковість адсорбтивна ɽмність активність пористість структури Вилучені очищуваних газів речовини адсорбтиви які надалі видаляють десорбціɽю можуть бути використані для цілей Цей процес називають регенераціɽю адсорбента здебільшого нагріванням перегрітою Адсорбціɽю активованому вугіллі очищають відхідні гази від гідрогенсульфіду виробництві штучного волокна допомогою силікагелі очищають газові викиди від оксидів нітрогену Хімічні методи очищення викидних газів засновані хімічному зуванні шкідливих забруднювальних речовин Поширеним методом очищуваний газ промивають розчином речовин реагують забруднювальними вловлювання оксидів нітрогену застосовують торфолужні композиції гідроксидом кальцію або аміаком результаті хемосорбції утворюɽться добриво 6–8 %- вмістом язаного азоту вигляді нітратів кальцію амонію хемосорбції будуɽться поглинанні твердими рідкими поглиначами утворенням слаболетких або слабозрочинних хімічних сполук результаті побічних перетворень дозволяють отримати корисний кін цевий продукт наприклад при вилученні газів сірководню отримують допомогою миш яколужного розчину ). Конструктивна адсорбера шаром корпус розподільча решітка патрубок адсорбенту пристрій киплячий патрубок виведення подачі забрудненого Термічне знешкодження ґрунтуɽться високотемпературному спалюванні горючих домішок тобто окисненні знешкоджуваних компонентів киснем Перевагою термічного знешкодження невеликі розміри установок простота обслуговування можливість автоматизації висока ефективність знешкодження при низьких коштів Однак вибираючи необхідно враховувати властивості речовин утворюються внаслідок окислення Наприклад галогени сірку утворюються продукти разів перевищують вихідні викиди Необхідно також враховувати сполучення горючих речовин киснем утворюɽ вибухонебезпечну суміш запобігання цьому концентрацію газових викидів зменшують додаванням повітря Істотне значення організації процесу термічного знешкодження газових викидів отовка газів реакції нагрівання суміші необ хідної температури забезпечення змішування горючих газів окислювачем Ефективність процесу термічного знешкодження сумішей визначаɽться температурою часом перебування газу зоні реакції турбулентністю газових потоків камері згорання Залежно умов спалювання технологічного оформлення процесу використовують два ових факельних пристроях багатьох випадках для відхідних застосовують каталітичні окиснення відновлення розкладання Наприклад вихлопні автомобільні очищають від оксиду карбону шляхом його окисляючи вуглекислого газу купрум мангановому каталізаторі являɽ суміш мангану купруму 2CO+O \f\f\f Каталітичне відновлення оксидів нітрогену здійснюють допо могою відновників водню метану аміаку наявності платино паладіɽво родіɽвих каталізаторів Каталітичні методи використовують для перетворення токсичних компо нентів промислових викидів нешкідливі менш шкідливі речовини Лекція Очищення виробничих стічних вод Нормативні вимоги якості води Умови скидання водойми Класифікація забруднювальних речовин Методи очищення стічних вод Нормативні вимоги якості води Під забрудненістю розуміють водного офіційно встановленому його використання якого спостерігаɽться відхилення від норми бік збільшення інших компонентів Основною нормативною вимогою якості води водой збереження встановлених гранично допустимих концентрацій ГДК забруднювальних речовин водоймах відповідати нормативам рольному створі контрольний поперечний водотоку якому контроль якістю води закладеному водотоках відстані вище від найближчого течіɽю пункту водокористувача два види нормативів якості води санітарно гігіɽнічні для потреб населення огосподарські мітуючими показниками вості забруднювальних домішок санітарно токсикологічні загальносанітар органолептичні бактеріологічні показники Органолептичні показники визначають запахом смаком кольором кількістю речовин загальною твердістю сухим залишком вмістом заліза хлоридів сульфатів нафтопродуктів тощо Важливим показником прозорість води оскільки від залежить інтенсивність фотосинтезу глибина проникнення ди токсикологічні показники води визначають вмістом азоту аміаку нітратів нітритів ), фтору поверхнево активних речовин фенолу ціанідів свинцю хлору цезію -137 стронцію Загальносанітарні показники оцінюють вмістом розчиненого споживанням біологічним споживанням БСК ). Бактеріологічні показники визначають вмістом бактерій поділяють сапрофітних нешкідливі для людини інколи навіть корисні патогенних хвороботворних ). Оскільки патогенні бактерії виділити усіɽї маси мікроорганізмів складно тому для оцінювання якості води користуються обним числом загальне число бактерій води колі індексом кількість кишкових паличок або колі титром припадаɽ одну кишкову ). води культурно побутового господарсько питного призначення основу нормування покладено переважно санітарно токсикологічні загально санітарні органолептичні обмеження для води рибогосподарського призначення токсикологічні частково органолептичні Умови скидання стічних вод водойми Загальні вимоги складу властивостей води господарсько питного призначення анні водойму стічних такі повинна поверхні плівок будь якого характеру завислих речовин повинен перевищувати повинна мати запахів присмаків інтенсивністю понад бали Інтенсивність запахів присмаків балами розподіляɽться Інтенсивність запаху або присмаку Ніякого Дуже Помітний Дуже 0 1 2 3 4 5 правило виокремлюють види запахів ароматний квітковий огірковий землистий болотний гнильний деревинний цвільовий хлорний нафтовий фенольний сірководневий непевний схожий жоден перелічених запахів розрізняють гіркий кислий солоний Усі інші смакові відчуття кваліфікують присмаки повинна забарвлення при розгляданні стовпчику заввишки 20 оровість води платино кобальтовою шкалою або імітувальною шкалою повинна перевищувати град Температура води внаслідок скидання стічних вод повинна підви щуватися влітку більш взимку більш порівняно природною температурою пору Реакція води залишатися межах =6,5…8,5, тобто бути кокислою нейтральною або слабколужною Мінеральний склад сухим залишком повинен перевищувати 1000 окремих випадках допускаɽться 1500 загальна твердість 7–10 розчиненого кисню становити будь який період року пробі відібраній години Біохімічне споживання кисню при повинно переви щувати чистих водоймах перевищуɽ забруднених досягати 50 для побутового водокористування повинно перевищувати воді повинно бути збудників хвороб Стічні води перед ски данням знезаражувати Отруйні речовини повинні міститись концентраціях можуть завдати шкоди здоров людини Класифікація забруднювальних речовин Згідно класифікаціɽю понованою Кульським забруднювальні речовини фазово дисперсним станом відношенням исперсійного довища поділяють групи першої групи належать нерозчинні воді бактерії планктон завислому стані підтримуються динамічними силами водяного потоку спокою осідають розмір становить –10 Друга група домішок поɽднуɽ мінеральні органо мінеральні колоїдні часточки ґрунтів недисоційовані нерозчинні форми високомолекулярних гумусових речовин ціɽї групи належать також віруси мікроорганізми частинок – 10 –10 третьої групи домішок належать молекулярно розчинні сполуки менше ніж розчинені органічні речовини біологічного походження інші домішки можуть промислових господарсько побутових стоків четвертої групи домішок належать електроліти речовини іонним або сильно полярним язком які під впливом полярних молекул води дисоціюють іони Методи очищення стічних вод Для виконання щезазначених ог скидання стічних вод водойми необхідно очищати методи очищення поділяють такі основні групи механічні проціджування відстоювання фільтрування фізико хімічні флотація електрохімічні методи аерація хімічні нейтралізація коагуляція флокуляція іонообмінні методи біохімічні методу очищення стічних вод залежить фазово дисперсного стану забруднювальних домішок Стічні води ило очищують стадій Послідовність роз міщення очисних споруд визначаɽться розміром частинок які необхідно видалити спочатку видаляють грубодисперсні домішки куски дерева залишки синтетичних матеріалів волокон битого пісок нафтопро дукти схемі очисної станції споруди механічного очищення розміщуються після споруд біологічного очищення Для глибокого очищення можуть бути використані механічні фільтри Механічне очищення видалення стічних вод нерозчинних грубодисперсних домішок мінерального органічного походження проціджування затримання забруднювальних частинок найбільшого розміру частково зважених частинок ітках тах відстоювання видалення стічних зважених частинок впливом сили тяжіння піскопастках для видалення мінеральних домішок ), відстійниках для затримання дрібних домішок осідають спливають ), також нафто жиро смоловловлювачах Різновидом відцентрове відстоювання гідроциклонах центрифугах фільтрування розділення суспензії дрібними частинками забруднювальної речовини зваженому допомогою сітчастих зернистих фільтрів Схема решітки Проціджування здійснюɽться допомогою решіток решіток дробарок містяться стічних водах процесі транспортування каналізаційних мережах адсорбують значну жиру органічних сполук піску Утворюються багатокомпонентні органо мінеральні складові ускладнюють роботу піскопасток відстійників інших очисних споруд попереднього очищення стічних застосовують решітки рис . 6.1). новним елементом решіток рама рядом металевих стрижнів розташованих паралельно відстані 3–16 Товщина стрижнів пластин становить 3–10 Решітки встановлюють розширених каналах камерах Горизонтальна круговим рухом жолоб ; 2 – осаджувальний підведення попереднього видалення стічних вод нерозчинних мінеральних шлаку діɽю застосовують використовують очисних споруд продуктивністю добу руху води бувають горизонтальні вертикальні обертальним рухом тангенціальні аеровані . 6.2). Вертикальний центральна труба зона відстоювання зона осаджування ; 4 – відбивальний периферійний збірний ; 7 – Відстоювання найпростішим найменш трудомістким дешевим мето видалення води грубодисперсних домішок Відстоювання здійснюють вертикальних рис . 6.3), горизонтальних радіальних відстійниках Великі горизонтальні відстійники будують залізобетону завдовжки завширшки від 18 глибиною відстійники мають діаметр від глибину Тривалість відстоювання становить 1,5 год Горизонтальні відстійники застосовують разі витрати стічних тис добу радіальні понад добу Конструкція нафтовловлювачів рис . 6.4) аналогічна конструкції відстійників радіального Невелика швидкість руху рідини сприяɽ спливанню дрібнодисперсних частинок нафтопродуктів розміром 50 Радіальний нафтовловлювач води збірний лоток механізм нафтозбірна труба напрямний циліндр осаду Фільтруванням називають процес розділення неоднорідних систем суспензій допомогою пористих перегородок шарів які затримують тверду пропускають рідку якому здійснюють процес називають фільтром Фільтри завантажені однорід шаром фільтрувального матеріалу називають одношаровими Фільтри завантажені неоднорідним щільністю розміром зерен фільтрувальним називають багатошаровими . 6.5). двошарових фільтрах використовують верхній кварцового піску розміром 1,2 – 2 товщина шару 0,5 шар кварцового піску розміром зерен 0,7–1,6 товщина шару 0,7 фільтрування – 24 год Суть флотації полягаɽ злипанні бульбашками тонкодиспергованого воді повітря унок улярної взаɽмодії наступним утворенням поверхні води шару Тонкодисперсні розміром 5–10 флотуються тому необхідно попередньо укрупнювати наприклад допомогою коагуляції Утворення частинка бульбашка повітря залежить від зіткнення від взаɽмодії речовин містяться від наявності флокулянтів сприяють утворенню великих Агрегати утворюються стічній воді очищуɽться бульбашок повітря меншу густину початкова флотаційних тому спливають накопичуються верхньому шарі води звідки видаляють Двошаровий відведення фільтрату промивної розподільча кишеня жолоб підведення антрациту ; 8 – підтримувальний Флотаційне очищення стічних вод здійснюють апаратах двох типів які відрізняються способом диспергування повітря турбіною насосного типу установках цього повітря розпи біля дна Бульбашки спливають виносять собою домішки забруд Піну забрудненнями знімають поверхні флотаціɽю коагулянту установках напір ного аерація води здійснюɽться під тиском Флотаціɽю очищають стічні води твердих завислих речовин нафтопродуктів інших емульгованих речовин також від окремих іонів розчинених речовин другої групи колоїдно розчинні високомолекулярні речовини тощо видаляють застосуванням методів коагуляції сорбції обробки наприклад нейтралізації іонообмінних електролізу хлорування озо нування вірусних забрудненнях магнітної обробки дистиляції Коагуляцію процес агломерації дрібних частинок застосовують для видалення стічних вод найдрібніших колоїднодисперсних глинистих часто білкових речовин інших високомолекулярних сполук Коагуляція полягаɽ додаванні води необхідно очистити незначної кількості електролітів які називають коагулянтами + 3Ca(HCO 2Al(OH) + 3CaSO + 6CO Адсорбцію застосовують переважно видалення води органічних сполук правило комбінації іншими зокрема для початкового виділення грубодисперсних домішок механічними методами коагуляціɽю Потім молекулярно розчинені домішки органічних речовин видаляють допомогою адсорбції активованому вугіллі крім речовин погіршують запах води сорбуɽ гербіциди інсектициди віруси тощо Відпрацьоване активоване вугілля регенерують відгонкою адсорбованих домішок парою вони повторно використовуватимуться деструктивною регене раціɽю для знешкодження Застосування принципу завислого киплячого шару адсорбенту для сорбції забруднювальних органічних речовин безперервно заміню адсорбенту установці спрощуɽ регенерацію відпрацьованого вугілля нейтралізації використовують для очищення стоків машино будівних підприɽмств зокрема гальванічних цехів які містять концентровані розчини кислот переважно сірчаної лугів промивних вод мають лужну реакцію досягнення дорівнюɽ 6,5–8,5, стічних вод додають гашене вапно правило вигляді вапняного молока вмістом активного вапна 5-10 %). стерилізації води тобто знищення дизентерійних бактерій паличок вірусів здійснюють хлорування озонування ультрафіолетове опромінення ртутними лампами електроліз допомогою Ag- анодів Стерилізуюча дія хлору зумовлена безпосередньо хлорнуватис тою кислотою утворюɽться результаті взаɽмодії водою HCl + HClO – 25 кДж Процес аерації полягаɽ пропусканні повітря крізь шар осаду досить ефективним для прискорення хімічних реакцій тому при цьому активно перемішуються осад стоки умови для перебігу біохімічних процесів Процес дифузії крізь перегородку діɽю градіɽнта концентрації розчину більшою розчин концентраціɽю називають діалізом іони концентрованого більш концентрований розчин тобто проти концентрації потрібно прикласти різницю потенціалів Електродіаліз іонів електроліту селективні іонообмінні діɽю струму Швидкість визначаɽться струму Електродіалізний апарат почергово розділяɽться камери аніоно катіонообмінними мембранами Відстань ними становить 0,5 1,5 Крізь мембрани мігрують катіоно обмінні катіони Останні переміщуються напрямі електричного струму тоді аніони протилежному напрямі тобто катіони рухаються катода здійснюɽться знесолювання розчину іншій його концентрування промислових апаратах електродами вміщують складаються розсольних камер апарата електроди подають постійний електричний струм Молекулярно розчинні домішки гази належать третьої видаляють води десорбціɽю газів відгонкою органічних сполук феноли .) процесі використанням дегазаторів різних типів видалення води забруднювальних належать четвертої групи застосовують гіперфільтрацію або зворотний процес розділення розчинів полягаɽ фільтруванні рідини крізь напівпроникні мембрани пропускають розчинник воду затримують розчинені речовини гідратовані іони молекули органічних сполук Процес зворотного спосіб очищення води використо років століття Спочатку він застосовувався для опріснення морської води Сьогодні допомогою цього отримують сотні тонн питної води добу Трансформацію іонів малорозчинні сполуки після утворення карбонатів летких сполук використовують хімічних методах очищення допомогою хімічних методів здійснюють якшення води видаленням солей твердості содово вапняковим фосфатним методами видалення кольорових важких металів заліза мангану допомогою електролізу стічних вод вилучають кольорові благо родні інші нікель золото срібло тощо Іонообмінний метод застосовують для глибокого очищення стічних вод містять солей від іонів кольорових важких металів ціанідів радіоактивних речовин Іоніти тверді речовини матрицею R), містять функціональні групи здатні іонізації іонного обміну іоніти кислотними властивостями здатні обмінювати свої катіони правило катіони електроліту ). Аніоніти іоніти лужними властивостями здатні обмінювати аніони правло аніони електроліту RCl + OH Іоніти можуть бути природного походження штучними алюмінати цеоліти польові шпати гідроксиди силікагелі сульфовугілля Найширше органічні штучні іонообмінні смоли Іонообмінний спосіб забезпечуɽ також води основі катіонного процесу обміну водню солей розчинених воді Кат] + Кат] +2 NaHCO Кат ] + Кат ] +Na Процес біологічного очищення базуɽться здатності мікроорганізмів використовувати розчинені органічні речовини стічних вод для живлення процесі життɽдіяльності Частина органічних речовин перетворюɽться воду вуглекислий газ нітрит сульфат іони інша частина утворюɽ біологічного очищення можна умовно поділити два види очищення умов близьких природних очищення штучно створених умов Перша група реалізуɽться полів фільтрації полів зрошення земельних ділянок очищення відбуваɽться шляхом ання ґрунту ), також Біологічні облаш товують каскадом 3–5 водойм глибиною 1–1,5 Оскільки біологічного очищення відбуваються повільно вода ставках перебуваɽ Друга група полягаɽ використанні біофільтрів аеротенків Біофільтр .6.6) – резервуар фільтрувальним матеріалом поверхня біологічною плівкою мікроорганізмів здатних сорбувати окиснювати речовини стічних вод Біофільтри будують вигляді залізобетонних резервуарів висотою низькі – 1,5...2 високі – 2...4 баштові – 10...20 резервуара поміщують гальку керамзит ґратчасті блоки пластмаси Аеротенк резервуар води перемішуються активним мулом біоценозом ( спільнотою мікроорганізмів які поглинають органічні речовини умовах аерації .6.7). Схема біофільтра стічної водорозподілювальний пристрій фільтрувальний шар дренажний пристрій розподілювач повітря Аерація стимулюɽ швидкий аеробних бактерій Аеротенки правило бувають довжиною 100 шириною 10 глибиною Активний мул подаɽться разом стічною водою аеротенк Отримана мулова суміш умовах аерації переміщуɽться виходу аеротенка далі вторинний відстійник відбуваɽться розділення очищену воду активний мул Активний мул далі розділяɽться надлишковий цирку ляційний останній повертаɽться аеротенк Приріст мулу надлишковий мул періодично видаляють після вальної обробки використовують добриво Одноступенева аеротенк вторинний 6 – циркуляційний надлишковий Біоценоз активного мулу бактерій найпростіших плісньо вих грибів дріжджів личинок комах водорослей Руйнування органіч них забрудників стічних основному здійснюɽться бактеріями мулу бактерій Бактерії представлені такими типами как псевдомонас бациллус нітробактер нітросомонас Процес руйнування складних оранічних сполук відбуваɽться певній послідовності присут ності каталізаторів цих реакцій ферментів виділяються бактеріями Ферменти складні білкові сполуки молекулярна маса досягаɽ сотень мільйонів прискорюють біохімічні реакції біологічних фільтрах стовують чисті культури вирощені популяції мікроорганізмів живляться певними речовинами наприклад роданідами ціанідами Біологічне очищення основним методом оброблення міських стічних вод Існують аеробні анаеробні методи біологічного очищення стічних При аеробному очищенні мікроорганізми культивуються активному мулі або біоплівці Сумарні реакції біохімічного окиснення аеробних овах жна схема представити так \f\f H; (I) N + NH \f\f \f\f H; (III) NH3 + O \f\f \f\f N – органічні речовини стічних вод умовна формула клітинної речовини бактерій H – енергія Лекція Утилізація твердих відходів виробництва споживання Урбанізація негативні наслідки Класифікація твердих відходів Методи утилізації твердих відходів Проблема відходів особливо гостро наприкінці століття язку різким зростанням кількості небезпечних властивостей відходів масштабами негативного впливу довкілля здоров людей виникла потреба рівні регулювання питань поводження відхо дами держави учасники прийняли програму кількості утворення відходів 20 % упродовж 2000–2010 років 50 % – 2050 року Акценти ставляться переробці утилізації званому принципі трьох R: Reduce ( зменшення ), Recycling ( рециркуляція Recovery ( утилізація Урбанізація негативні наслідки основних причин збіль кількості відходів зростання кількості населення Забруднення навко лишнього середовища особливо зросло великих містах зокрема великих індустріальних центрах Урбанізовані території займають 1 % площі земної кулі зосере джують понад 50 % населення Землі При цьому їхня частка загальному продукування відходів становить понад 80 %. Сьогодні кожного планети припадаɽ ~1 сміття тільки столиця багатомільйонним населення сягнуло трьох мільйонів вже перевищили сягають одноміль рубежу Харків Дніпропетровськ Донецьк Запоріжжя Львів Кривий Переважна великих індустріальні проблем продукування виробничих відходів сміття результат ступінь поширення багатьох хвороб великих більший малих Така хвороба легенів великих реɽструɽться два три сільських Тут більше оріють ами астмою алергійними хворобами захворювань також удвічі вищий Важливим також той дослідженнями вчених від зростаɽ набагато кількість населення Отже утво численних відходів людей використовують біль пакувальних виготовляють пують вари виходять ладу викидають замість того знайти інше застосування Вилучаючи навколишнього середовища велику речовин дина змінюɽ повертаɽ вигляді сміття тривалий розкладаɽться Наприклад природних умовах папір розкладаɽться протягом років консервна бляшанка понад років поліетиленовий понад років скло понад 1000 років Отже ознакою сучасності загострення конфлікту природним середовищем суспільством природа практично неспроможна самоочи самовідновлюватися потужного техногенного навантаження Класифікація твердих відходів Відходи будь які речовини матеріали предмети утворюються процесі людської діяльності ють дальшого використання місцем утворення виявлення яких власник повинен позбутися утилізаціɽю видаляючи Відходи бувають твердими рідкими газоподібними Загалом відходи неоднорідними хімічним складом складними багатокомпонентними сумішами речовин які різні фізико хімічні фізико механічні властивості Небезпечні відходи мають властивості створюють можуть створити значну небезпеку наприклад взаɽмодії речовин для навколишнього природного здоров людини потребують поводження Найбільшу небезпеку для людини біоти відходи речовини асу складу входять радіоактивні ізотопи фурани особливо небезпечних відходів належать зокрема пестициди інсектициди фунгіциди гербіциди ); відходи які утворюються підприɽмствах ядерного паливного циклу підприɽмствах які використовують радіонукліди ртуть сполуки олуки містяться відходах металургійного виробництва теплових електростанцій сполуки свинцю відходах нафтопереробної лакофарбної про мисловості невикористані медикаменти отрутохімікати фарби клеї залиш побутової хімії Відходи вторинна сировина відходи для утилізації переробки яких Україні існують відповідні технології робничо технологічні або економічні передумови Державний класифікатор відходів систематизований перелік кодів назв відходів призначений для використання державній статистиці надання різнобічної обґрунтованої інформації утворення накопичення оброблення перероблення знешкодження видалення відходів Залежно від джерела утворення відходи поділяють відходи вироб ництва відходи споживання сільськогосподарські радіоактивні відходи Відходи виробництва промислові відходи утворюються результаті виробничих циклів залишки сировини матеріалів напівфабрикатів утворилися під час виробництва частково або повністю втратили початкові споживчі якості Основними джерелами промислових відходів Україні сталеплавильне магніɽве коксохімічне залізо марганцеворудне виробництва теп лова енергетика виробництво мінеральних добрив ромислових ходів належать шлами недогарки шлаки відходи текстилю відпрацьовані мастила нафтопродукти золу дими аерозолі смоли тощо Відходи споживання відходи результаті життɽдіяльності людини поділяються комунальні стоки тверді побутові відходи харчові залишки використана упаковка відпрацьовані матеріали початку людської історії відходами були залишки рослинного инного походження Вони вимагали спеціального поводження оскільки перегнивали будучи складовою природного середовища Побутове сміття давно складаɽться лише органічних речовин які нейтралізуються природний спосіб складу твердих комунальних відходів належать папір картон (41 %); харчові відходи (21 %); скло (12 %); залізо його сплави (10 %), штучні органічні матеріали головним чином іетилен %); дерево (5 %); шкіра гума (2 %); алюміній інші метали (1 %). Сільськогосподарські відходи Україні існують понад 100 державних майже 5000 складів накопичено тис тонн пестицидів Тривале зберігання викликаɽ виникнення нових хімічних сумішей непрогнозованими характеристиками Підвищену небезпеку для навколишнього середовища становлять відходи великих тваринницьких комплексів 70 % цих відходів икористовуються ганічне добриво інша частина надходить поверхневі підземні забруднюючи роблячи непридатними для водопостачання застосування складних енергоɽмних технологій очищення води Радіоактивні відходи Одніɽю найскладніших проблем захисту навколишнього середовища проблема утилізації радіоактивних відходів питомою активністю радіоактивні відходи поділяють низькоактивні середньоактивні (0,1–100 високоактивні (1000 ). Деякі радіоактивних радіонуклідів можуть смертоносну активність протягом сотень мільйонів років Актуальність зазначеної проблеми визначаɽться низкою факторів саме необхідністю забезпечення розвитку енергетики Україна достатніх джерел нафти необхідністю ізоляції високоактивних відходів виникають після переробки відпрацьованого ядерного палива значними обсягами радіоактивних відходів накопичених Україні експлуатації ядерних установок використанні джерел іонізаційного випромі нювання видобуванні уранових руд необхідністю реабілітації територій забруднених радіонуклідами внаслідок аварії ЧАЕС необхідністю перетворення ɽкта екологічно безпечну систему оцінками фахівців 2025 року раїни буде нако пичено 3300 високоактивних радіоактивних відходів ɽкті зберігаɽться 44 000 високоактивних відходів 12 500 відходів розміщено пунктах захоронення Чорнобильської зони відчуження майданчику зберігаɽться близько 2400 відпрацьованого ядерного палива Отже 2025 року Україні буде накопичено загалом 62 000 радіоактивних відходів для ізоляції яких необхідно створити геологічне сховище ɽмом 160 000 Сьогодні відходи зберігаються дотримання вимог радіаційного захисту населення навколишнього середовища Правові аспекти ізоляції радіоактивних відходів регулюɽ Закон України Про поводження радіоактивними відходами радіоактивних відходів застосовують захоронення вибір заходів залежить економічних соціально політичних факторів Україні використовуɽться форма поводження радіоактивними зберігання Захоронення відходів геологічних сховищах більш економічно екологічно доцільним тому пріоритети державної політики галузі поводження радіоактивними відходами переоріɽнтовуються цьому напрямку Найперспективнішим районом для розміщення геологічного для радіоактивних відходів Чорнобильська зона відчуження Тип сховища для захоронення радіоактивних відходів поверхневе огічне визначаɽться їхніми властивостями Відходи тривалим періодом існування підлягають захороненню тільки стабільних геологічних формаціях твердому переведенням вибухо пожежо -, ядернобезпечну форму гарантуɽ локалізацію відходів гірничого відведення надр Геологічні сховища створюються соляних осадових відкладах кристалічних породах глинистій товщі ека залежить від сукупності природних інженерних бар ɽрів Захоронення радіоактивних відходів становить особливу небезпеку 1983 року прийняття Конвенції про заборону захоронення відходів океанах морях країн практикували скидання твердих радіоак відходів відкрите море Сумарний обсяг захоронених твердих радіоактивних відходів ньому косхідні північні становить понад 53 000 Одно часно захороненню підлягали рідкі радіоактивні відходи Сумарне скидання північних далекосхідних морях понад 310 000 початку років була завершена ження захоронення радіоактивних відходів країнами відбуваɽться інтенсивний обмін небезпечними радіоактив ними відходами пояснюɽться одного боку відмінностями переліках небезпечних радіоактивних відходів різних країнах іншого наявністю технологій виробництв які використовують ходи ровину через національні кордони переміщуɽться млн тонн відходів Одночасно постійно фіксуються випадки нелегального вивезення небезпечних відходів країни Азії Африки також переміщення туди підприɽмств спалювання небезпечних відходів Методи утилізування твердих відходів Діяльність запо біганням або зменшенням обсягів утворення відходів биранням реве зенням зберіганням обробленням утилізаціɽю видаленням знешкоджен захороненням також відверненням негативного впливу відходів навколишнɽ природне середовище здоров людини території України регулюɽ України Про відходи Поводження відходами дії спрямовані запобігання утворенню відходів збирання перевезення зберігання оброблення утилізацію ення знешкодження захоронення включаючи контроль цими операціями нагляд місцями видалення Збирання відходів діяльність пов вилученням накопиченням розміщенням відходів спеціально відведених місцях включаючи сортування відходів подальшої утилізації видалення Зберігання відходів тимчасове розміщення відходів спеціально відведених илізації видалення Утилізація відходів використання відходів вторинних матеріальних енергетичних ресурсів Видалення відходів здійснення операцій відходами призводять утилізації Знешкодження відходів зменшення усунення небезпечності відходів шляхом механічного фізико хімічного біологічного оброблення Розміщення відходів зберігання захоронення відходів відведених для цього місцях Розміщення відходів потребуɽ вилучення значних площ транспортування зберігання важким для народного господарства Найбільш токсичні відходи потребують спеціальних заходів щодо знешкодження повної ізоляції Спеціально відведені місця ɽкти місця роз міщення ів полігони комплекси споруди ділянки надр тощо використання яких отримано дозвіл спеціально уповноважених органів видалення відходів здійснення інших операцій відходами поводження відходами місця використо для збирання зберігання оброблення утилізації видалення зне шкодження захоронення відходів Основними методами технологіями знешкодження утилізування твердих відходів полігонів звалищ термічне оброблення рециклінг компостування анаеробне ферментування зберігання захоронення неутилізовуваних промислових відходів використовуються полігони шламонокопичувачі золовідвали Площа полігону ніж 75–100 повинна бути розрахована 20–25 років експлуа Полігони облаштовують місцях основою глини важкі разі відсутності використовують спеціальну водонепроникну основу зумовлюɽ додаткові витрати Захоронення невеликих кількостей водорозчинних промислових відходів особливо токсичні речовини небезпеки необхідно здійснювати котлованах контейнерній упаковці стальних балонах товщиною стінок 10 подвійним контролем герметичність після заповнення ються бетонний короб Захоронення речовин класів нерозчинних воді необхідно котлованах Захоронення умови використання ґрунту коефіціɽнтом фільтрації більше Територія полігону периметру обмежуɽться кільцевим каналом для дренажу глибоких ґрунтових вод перехоплення атмосферних дощових вод метою захисту території затоплення захоронення неутилізовуваних промислових відходів полігонах традиційним набагато дешевшим від перероблення Екологічне навантаження полігонів навколишнɽ середовище пов на частина підготована виконання своїх функцій нерідко виникають стихійні звалища сміттɽзвалищ часто потрапляють небезпечні речовини неприпустимим точки зору екологічної безпеки звалищах промислових відходів мікробіологічні процеси спостері через значну концентрацію отруйних речовин донедавна вважалось відходи причиною естетичних проблем сміттɽзвалища розповсюджують неприɽмний запах спотворюють ландшафт існування неминучим Супутня небезпека забруднення навколишнього середовища довгий визнавалась замовчувалась Основними проблемами виникають при зберіганні захороненні твердих відходів забруднення ґрунтових утворення просідання ґрунту Найсерйознішою проблемою забруднення ґрунтових Просо чуючись шари захоронених відходів дощова вода ться різними хімічними речовинами які утворюються процесі розкладання сміття Така вода розчиненими ній забрудниками називаɽться фільтратом ньому поряд органічними рештками наявні залізо ртуть свинець інші метали також барвники пестициди мийні засоби Друга проблема утворення метану зумовлена анаеробними процесами відбуваються онених рах сміття без доступу повітря Метан спричинюɽ отруɽння загибель рослинності також негативно впливаɽ озоновий шар атмосфери території України розміщено понад 3000 полігонів загальною площею близько 250 тис Понад 60 % цих полігонів різних причин відповідають санітарно гігіɽнічним вимогам ненадійна гідроізоляція недотримання сані тарно захисної зони відсутність належних для їзду Майже 80 % побутових відходів світу розміщуються полігонах незважаючи тривалий (50–100 років знешкодження негативний вплив довкілля відсутність утилізації цінних компонентів Львівській 2008 існувало 50 полігонів твердих побутових відходів Лише 24 них дозволи розміщення відходів Постійний контроль здійснюɽться тому визначити вплив довкілля практично неможливо також налічуɽться Загальна площа зайнята звалища становить 460 зокрема стихійні – 300 (65 %). Найбільші площі зайняті Жовківському понад 50 розташоване звалище Львова Наступним площею розміщення звалищ густонаселений промисловий – 48,3 Внаслідок реакцій процесів які відбуваються побутових відходів органічними мпонентами утворюються шкідливі гази метан вуглекислий сірководень містять 80 % органіки створюють сприятливі умови для розмноження мікроорганізмів комах гризунів птахів рослин призводить перенесення бактерій вірусів великі відстані Атмосферні опади сонячне тепло нагрівання виникнення пожеж зумовлюють перебіг полігонах непередбачуваних фізико хімічних процесів продуктами яких ксичні хімічні сполуки розвинених країнах основним утилізації побутових відходів термічні методи переробки газифікування піроліз заводах сортуванням Спалювання найбільш технічно відпрацьованим серед усіх промислового переробляння Тривала практика спалювання відходів дозволяɽ чітко визначити його переваги недоліки Провідні незалежні пейські інститути спалювання відходів вигідним оскільки при цьому отримувати електроенергію ɽдиний позитивний момент оскільки під спалювання утворюються вторинні надзви чайно токсичні відходи діоксини фурани біф ніли які разом потрапляють навколишнɽ середовище Хлорорганічні відходи належать надзвичайно небезпечних токсикантів Переліку Міжнародної конвенції заборону стійких органічних забруднювачів Стокгольм , 2002 .). Істотним недоліком спалювання також його низька економічність коефіціɽнт використання теплової енергії сміттɽспалювальних підприɽмст перевищуɽ 65 %. того для спалювання відходів значну додаткового рідкого палива 265 відходів палювання бутових відходів різних країнах значно відріз няɽться Західній ȯвропі спалюɽться 50 % всіх відходів Данії Швейцарії 80 %), Японії 70 %, – 14 %, Україні Росії – 2 %. Останнім часом замість звичайного спалювання застосовуɽться двоступе невий процес стадію піролізу розкладання органічних речовин доступу відносно низьких атур 450–800 ° Такий процес енергетично вигіднішим ніж спалювання результаті піролізу отримують горючий твердий залишок які будь якої додаткової обробки відправляють спалювання Частина піролізних після конденсації бути виведена системи конвертована рідке паливо Піроліз маɽ недоліки відходів Піролізний необхідно очищати від кислих газів типу хлористого водню l), внаслідок чого цей процес стаɽ доволі дорогим через застосування спеціального устаткування використання каустичної кальцинованої соди при цьому також можна уникнути забруднення довкілля важкими металами Найдоцільніше застосовувати метод для розкладання пластмас дпрацьованих автомобільних шин Альтернативою процесові піролізу газифікування відбуваɽться аналогічно температури 800–1300 ° наявності невеликої кількості повітря цьому випадку отриманий сумішшю низькомолекулярних вуглеводнів згодом спалюють екологічну ситуацію такий процес також поліпшуɽ тому наявність повітря присутність хлорорганічних сполук високої температури зумовлюють інтенсивне утворення діоксинів важких процесу виводяться потрапляють навколишнɽ середовище Найбільш повна деструкція продуктів містяться ТПВ відбуваɽться процесі високотемпературного піролізу або газифікування температури 1650–1930 ° розплаві мінеральної суміші добавками металів температури зплаві лугів наявності каталізаторів технологія ). Зазначені способи забезпечують перероблення будь якого складу тому температури повністю руйнуються діоксини фурани біф ніли результаті отримують газ суміш водню метану чадного газу діоксиду вуглецю водяної пари оксидів лишок його видаляють реактора через спеціальну витіснювальну після очищення від домішок можна використовувати безпосередньо паливо сировину хімічній промисло вості для синтезу рідких вуглеводнів бензин ). метод утилізування найбільш перспективним для України оскільки дозволяɽ очасно вирішувати важливі проблеми сьогодення стосуються екологічної безпеки оскільки перспективі дозволить відмовитися звалищ полігонів сьогоднішньому вигляді енергетичної безпеки оскільки дозволить частково покривати дефіцит рідких газоподібних вуглеводнів енергетиці Повторне використання умовах винних ресурсів украй нераціонально екологічного погляду закопувати готову сировину придатну для використання Головною проблемою використання ціɽї сировини стаɽ вилучення сміттɽвої суміші вона непридатна для ду неможливість повноцінного технічного твердих побутових відходів ), керування пріоритет надаɽться роздільному збиранню відходів утворення цього використовуються юридичні заходи пропаганда сортування значною залежить від загальної культури дисциплінованості сьогодні здійснюються провадити роздільне збирання цього необхідно створити розвивати спеціальну індустрію працюɽ сировині Лідером переробці вторинному використанні відходів Німеччина передова система поводження побутовими відходами Дуальна Німеччини давню історію Наприкінці 80- ороку творювалось близько 17 млн відходів яких 12 тонн (70 %), припадало упаковку Утилізації тоді підлягало більше 30 % таких відходів розв язання проблеми 1990 року представники промисловості торгівлі створили акціонерну компанію Дуальна система Німеччини Перед компаніɽю стояло завдання впровадити загальнодержавному масштабі програму «Der Grune Punkt» (« Зелена крапка Суть програми полягала продажу Дуальною підприɽмцям ліцензії використання знаку «Der Grune Punkt», ільняла еобхідності обов язкового прийому утилізації своɽї упаковки Ліцензійний збір Зелена крапка стягуɽться також домовленістю більшості ɽвропейських товарів імпортуються Німеччину ліцензію виводиться розрахунку упаковки початку продажу ліцензії Дуальна зібрала кілька мільярдів систему поводження відходами вкладають гроші німецькі підприɽмці діяльності Дуальну систему інвестовано . 80 % витрачаɽться укладання спеціалізованими збирання сортування первинної сміття Після збирання сортування відходи надходять приɽмства здійснюють овуючи відходи вторинну сировину Оскільки вторинна сировина випадках дорожча первинну підприɽмства Дуальна дотуɽ 15 % коштів ефективній діяльності Дуальної системи провідну роль відіграла суспільна свідомість населення покладено завдання добровільно сортувати сміття цього вулицях німецьких міст контейнери них видів відходів правило цілий ряд ɽмностей різного кольору для чіткого розрізнення призначення окремо для паперу полімерних відходів органіки країнах Франція експлуатуються заводи працюють технологіɽю біотермічного компостування ціɽю технологіɽю ТПВ піддаються попередньому виділяються ерді датні для анаеробної обробки пластмаса поміщуються анаеробний циліндричний барабан обертаɽться бактеріями піддаються термічному обробленню 50–70 протягом 15–20 днів Далі закритих ɽмностях відбуваɽться пастеризація субстанції отримання твердої (35–45 % від початкового ɽму Отриманий біогумус для ландшафтних садівництва сільського Неперероблені залишки підлягають похованню полігоні Лідером технології анаеробного біотермічного компос тування відома компанія Технологія ВАБІО Франція Анаеробне ферментування розкладання твердих побутових відходів думку багатьох учених перспективними методами утилізації після сортування біотехнічні методи багатьох країнах звалищах обладнані спеціальні установки вентиляційні труби газодувки ɽмності для збирання біогазу отримання використання біогазу який утворюɽться відходах внаслідок мікробіологічних процесів Біогаз ачний ргетич ний потенціал вміст ньому досягаɽ 44–66 %) може бути викорис теплосилових установках очищеному вигляді турбінах світі нині експлуатують 146 установок видобування використання біогазу отриманого результаті анаеробного розкладання органічних речовин звалищах відходів сміттɽзвалищах Бірмінгемі відходи завантажують окремо розташовані закопані бункери Виділення біогазу починаɽться через три місяці впродовж 15–20 років Кожний бункер виробляɽ біогазу Після очищення біогазу органічних включень конденсату його подають під тиском 1,75 газотурбінну установку потужністю 64,5 отримують електроенергію побічне тепло використовують для обігрі вання розташованих поблизу теплиць житлових будинків часто розглядають альтернативне джерело енергії завдяки він набуваɽ поширення рактиці Теоретично вихід біогазу придатного для збирання використання становить 100 вмісту 55 %. розрахунками річний потенціал біогазу Україні становить близько 400 Найбільш рентабельним його промислове використання підприɽмствах розташованих безпосередньо поблизу полігону Однак промислове використання мінімум лише 5–10 років після створення полігону вихід його нестабільний рентабельним воно лише обсягів понад тонн недоліків слід віднести виведення обігу великих площ сільськогосподарських угідь щодо організування нових через формування ринку від сутність вільних земельних ділянок витрати транспортування відхо нераціональне використання органічного компонента оскільки ціɽю технологіɽю використовують лише невелику енергетичного потенціалу відходів спонукаɽ пошук раціональніших шляхів переробляння утилізування ВИДАННЯ Лілія Володимирівна ЕКОЛОГІЇ КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ для студентів базових напрямів 6.060101 “ Будівництво ”, 6.170203 “ Пожежна безпека Редактор Олена Губарɽва Комп ютерне верстання Ірини Жировецької видавництво 16.04.2009. дписано друку 29.04.2009. Формат 60x84(1/16). офсетний Друк зограф Умовн друк арк . 6,94. арк . 4,80. 50 Зам онального верситету вська техн доцтво 27.12.2001 центр го верситету вська пол Колесси Льв

Приложенные файлы

  • pdf 18395204
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий