Тема 8. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭКОСИСТЕМЫ

Тема 8. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭКОСИСТЕМЫ И ТЕХ-НОСФЕРЫ.

1. Структурная модель взаимодействия экосистемы и техносферы. 2. Применение экобезопасной техники.

1. Структура модели взаимодействия экосистемы и техносферы.Для наглядности и полноты систематизации на рис. 8. представлены все виды элементов и действий, входящих в структуру модели экосистемы и техносферы. Примеры таких систем взаимодействия приведены в табл. 5.

Основой для построения этой модели являются следующие предположения, вытекающие и опыта людей: желаемые изменения в производственных процессах (технологиях Tg) достигаются целенаправленными взаимодействиями материального (S), энергетического (En), информационного (I) типов; эти три типа взаимодействий при любых производственных процессах (технологиях Tg) осуществляются людьми (2 Me), техническими системами (TS) и в определённой среде (Экосистема Umg).

В рамках планетарной (глобальной) системы, включающей Землю, человеческое общество и, перспективе, элементы Солнечной системы (что сейчас уже происходит - международные космические станции), может быть создано почти бесконечное множество ПрС (преобразований) «экосистема-техносфера». Отдельные элементы системы часто входит в несколько

Как это показано в табл. 5., модель охватывает все виды преобразований входов (операнд Оd¹)-выходов (операнд Od²) всех типов при любом варианте участия систем-операторов в воздействиях. Дадим несколько пояснений по некоторым элементам.

Операнд – это  пассивный элемент рассматриваемой системы. Он может относится к любой из четырёх названных выше категорий (люди, материя, энергия, информация) либо их комбинации. Состояние операнда может быть определено как совокупность свойств либо как совокупность операндов - составных частей технической системы. (Od¹=Od¹_i, Od² = Od²_i). В последнем случае речь идёт о преобразованиях типа объединения или разделения.

Экосистема – может  быть построена из гео-, атмо-, и биосферы (люди, животные и растения, см. рис.4.1). В них в рамках определённых отношений происходят необходимые преобразования материи, энергии и информации.

Рекомендуемые материалы

Рис. 8. Структурная модель действий в экосистеме и техносфере

Таблица 5.

Примеры систем преобразований «экосистема-техносфера»

2. Применение экобиозащитной техники. В технических системах с целью защиты человека от получения механических травм применяют два способа: обеспечение условий труда, при которых человек не допускается в опасные зоны, и применение устройств, защищающих человека от опасного фактора. Защита от механического травматизма может быть коллективной и индивидуальной.

Коллективные средства защиты делятся на: оградительные, предохранительные, тормозные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления, знаки безопасности.

Оградительные устройства предназначены для предотвращения случайного попадания человека в опасную зону. Стационарные ограждения должны быть достаточно прочными и выдерживать любые нагрузки, возникающие от разрушающих действий предметов и срыва обрабатываемых деталей и т д. Переносные ограждения в большинстве случаев используют как временные.

Предохранительные устройства используют для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нормального режима работы или при попадании человека в опасную зону. Эти устройства могут быть блокирующими и ограничительными. Блокирующие устройства по принципу действия бывают, электромеханические, фотоэлектрические, электромагнитные, радиационные, механические. Ограничительные устройства являются составными частями машин и механизмов, которые разрушаются или выходят из строя при перегрузках.

Широко используются тормозные устройства, которые можно подразделить на колодочные, дисковые, конические и клиновые. В большинстве видов производственного оборудования используют колодочные и дисковые тормоза Тормозные системы могут быть ручные, ножные, полуавтоматические и автоматические.

Для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования информационные, предупреждающие, аварийные устройства автоматического контроля и сигнализации очень важны. Устройства контроля - это приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических нагрузок, характеризующих работу машин и оборудования. Системы сигнализации бывают: звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми, комбинированными.

Для защиты от поражения электрическим током применяются различные технические меры. Это - малые напряжения; электрическое разделение сети; контроль и профилактика повреждения изоляции; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; защитное отключение; СИЗ.

Длительная работа на ПК может отрицательно воздействовать на человека. Монитор ПК является источником ЭСП; слабых ЭМИ   в низкочастотном и высокочастотном диапазонах; рентгеновского излучения; излучения видимого диапазона.

При длительной работе на ПК появляются боли в позвоночнике, плечевых суставах, шее, болевые ощущения в локтевых суставах, запястьях, кистях и пальцах рук. Наиболее сильной нагрузке подвергается зрительный аппарат человека.

Для мониторов старых конструкций рекомендуется устанавливать на экран защитные фильтры.

Среди пылеуловителей сухого типа широкое распространение получили различные циклоны: одиночные, групповые, батарейные. Из множества циклонов наибольшее распространение имеют циклоны типов ЦН и СК-ЦН (СК - сажевые конические).

Широко применяются фильтры, которые обеспечивают высокую эффективность улавливания крупных и мелких частиц. Очистка осуществляется путем пропускания очищаемого газа через пористую перегородку или слой пористого материала. Перегородка работает как сито, не пропускающее частицы размером, превышающим диаметр пор. Частицы меньшего размера проникают внутрь перегородки и задерживаются там инерционными, электрическими и диффузионными механизмами улавливания. Некоторые частицы просто заклиниваются в искривленных и разветвленных поровых каналах.

Ещё посмотрите лекцию "10 - Тематические картотеки" по этой теме.

При очистке больших объемов газа, например в металлургии и теплоэнергетике, использующих угольное топливо, применяют электрофильтры. Пылеуловители мокрого типа применяют в основном для очистки высокотемпературных газов, улавливания пожаровзрыво-опасных пылей и в тех случаях, когда требуется улавливание не только пыли, но и токсичных газовых примесей и паров.

Для защиты от вредных сбросов гидросферы применяют такие методы, как рациональное размещение источников сбросов и организация водозабора и водоотвода; разбавление вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций, а также используют средства очистки стоков.

Для очистки сточных вод применяют механические, физико- химические и биологические методы.

Существенно загрязняют ОПС промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. По агрегатному состоянию отходы делят на твердые и жидкие. Промышленные отходы - это металлический лом, стружка, пластмассы, пыль, зола и т.д. В сельском хозяйстве образуются в основном биологические отходы, отходы животноводства, птичий помет, отходы растениеводства и другие органические отходы. Бытовые отходы возникают в результате ЖД человека.

Отходы, которые в дальнейшем могут быть использованы в производстве, относятся к вторичным материальным ресурсам. Классификация отходов уже на стадии сбора позволяет существенно упростить и удешевить их дальнейшую переработку, например макулатура может быть использована для производства бумаги, стеклянный бой - стекла, металлический лом - металла и т. д. То же самое можно делать и с бытовыми отходами, непосредственно сортируя в жилых зонах пищевые, бумагу, стекло, пластмассу и т. п. После сбора отходы подвергают сортировке, переработке, утилизации и захоронению.

Наиболее эффективное решение проблем защиты от промышленных отходов возможно при широком внедрении малоотходных технологий. Все большее распространение, особенно при переработке твердых отходов, защите атмосферы, земли, очистке воды, отходов растительности, получают биотехнологии охраны окружающей среды.