lekcii2 (Лекции 2)
Описание файла
Файл "lekcii2" внутри архива находится в папке "lekcii2". Документ из архива "Лекции 2", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "экология" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве НИУ «МЭИ» . Не смотря на прямую связь этого архива с НИУ «МЭИ» , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "экология" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "lekcii2"
Текст из документа "lekcii2"
Лекция № 1
Место инженерной экологии в системе знаний о человеке и природе
Биосфера-область распространения жизни на Земле, включающая в себя населенную организмами верхнюю часть земной коры (биосферу), гидросферу, нижнюю часть атмосферы (тропосферу).
Биосфера возникла 3,5-4,5 млн. лет назад. Как живое существо является развитием атмосферы, так и обратно.
99% - переработано
2,4*1012 тонн - находится в биосфере
Биогенез - развитие биосферы.
1,5 млн. лет назад возник человек – антропогент
Неосфера – сопряженная с биосферой, но сфера разума, т. е. развивающаяся из-за человека.
Техносфера – развитие техники становится подавляющим и меняется биосфера.
Экология – наука, изучающая условия существования живых организмов, их взаимосвязь между собой и средой, в которой они обитают (наука о взаимодействии вида и окружающей его среды)
Экология сейчас является системой знаний.
-
Экология систематических групп (биоэкология) – экология животных, растений, грибов.
2. Факторальная экология (аутоэкология) – из популяции выделяется отдельная особь и исследуется ее взаимодействие со средой. Исследуется совокупность эко факторов, действующих на изолированную особь, и ответные реакции особи на их действие.
Э кологические факторы – эл-ты окружающей среды оказывают существенное влияние на живые организмы.
---------климатические
---------эдафические (вся совокупность свойств почвы)
---------географические
---------гидрологические
-
Экология и иерархия живого.
-
популяционная экология
-
биогеоценология
Биогеноценоз – однородный участок земельной поверхности с однородным составом живых и костных компонентов с определенной связью между ними.
Экологическая система – совокупность совместно обитающих разных видов организмов, условия их существования.
Экологические системы:
-
глобальные экологические системы
-
региональные экологические системы
-
локальные экологические системы
4. Экология сред жизни, сфер ее распространения.
-
айроэкология
-
гидробиология
-
экология лесов
5. Концептуальная и экспериментальная экология.
1. аналитическая экология
2. математическая экология
6. Хроноэкология – историческая экология.
7. Прикладная экология.
8. Антропогенная экология – наука занимается изучением эко систем типа “человек – окружающая среда”- изучает взаимодействие человека на окружающую среду и обратное влияние среды на жизнедеятельность человека.
Воздействие человека на окружающую среду возможно в 3-ех действиях:
-
бытовая деятельность
-
производственная
-
военная
Экология вид – окружающая среда
Антропогенная экология человек – окружающая среда
Инженерная экология человек – производство – окружающая среда
Инженерная экология – система научно обоснованных инженерно-технических предприятий, направленных на сохранение качества окружающей среды.
-
дает методы исследования окружающей среды
-
дает методы защиты окружающей среды
Любое производственное объединение может рассматриваться как экологическая система, включающая в себя энергетические и другие ресурсы.
Охрана окружающей среды – система правовых, технических и санитарных мер, направленных на рациональное использование, сохранение и воспроизводство природных ресурсов.
Антропогенные производственные факторы.
В процессе функционирования производственных факторов возникают антропогенные факторы, которые сложно определить как факторы негативно влияющие на здоровье человека и окружающую среду.
АПФ могут носить детерминированный или стохастический характер. Вредные – детерминированный, опасные и особо опасные стохастический.
Лекция № 2
Защита атмосферного воздуха.
Состав воздуха:
-
N – 78,08 %
-
О2 – 20,95 %
-
Аргон, неон – 0,93 %
-
СО2 –0,03 %
-
Примеси – 0,01 %
Загрязнением называется внесение в какую-либо среду новых, не характерных для нее в рассматриваемое время физических, биологических, химических компонентов или превышение естественного среднего уровня этих компонентов в среде.
Атмосфера в своем составе содержит большое кол-во примесей от естественных источников (пыль от вулканических процессов, песчинки, соли и т. д.).
Уровень загрязнения от естественных источников, характерных для данной местности называется фоновым. При этом естественные источники могут носить кратковременный, либо распределенный характер.
США:
-
транспортные средства – 50 %
-
ТЭЦ - 20 %
Наиболее распространенными веществами загрязнителями атмосферы являются СО, SO2, NOx, CnHm и пыль.
СО:
-
естественные: лесные пожары
-
антропогенные: окисление серы и сульфатов, растворимых в море
SO2:
-
естественные: лесные пожары
-
антропогенные: промышленность, автотранспорт, ТЭС
СО | SO2 | NOx | CnHm | Пыль |
1- 50 мг/м3 | до 1 мг/м3 | до 0,2 мг/м3 | 0,04 – 0,4 мг/м3 |
Примеси в воздухе действуют следующим образом:
-
общетаксическое действие связано с отравлением всего организма (свинец, олово, ртуть)
-
раздражающее действие: раздражается слизистая оболочка дыхательного тракта, глаза (аммиак, окислы азота)
-
сэнсибилизирующее действие: аллергическое
-
канцерогенное действие: приводит к онкологическому заболеванию (никель, углеводороды, асбест)
-
мутагенное воздействие: изменения на генном уровне, которые вызваны изменениями в атмосфере и проявляются через несколько лет
-
воздействие на репродуктивную функцию человека
Все вещества разделяются на следующие классы:
-
чрезвычайно опасные вещества (бензопирен C20H12)
-
высокоопасные вещества (диоксид азота)
-
умеренно опасные (оксид азота)
-
мало опасные вещества (СО)
СО – бесцветный газ, без запаха, воздействует на нервную и сердечно-сосудистую систему, вызывает удушье у человека, соединяясь с гемоглобином крови. 200 220 мг/м3
NOx – диоксид азота, N2O5: выделяется при сжигании топлива в энергетических установках, раздражает органы дыхания, не имеет ни цвета, ни запаха.
SO2 – диоксид серы: бесцветный газ с острым, неприятным запахом, раздражает слизистую оболочку.
CnHm – обладает наркотическим действием; в малых концентрациях: головная боль, аллергия, в больших – онкологические заболевания.
Атмосферная пыль – разнодисперсная сажа (90 – 95 % С), обладает адсорбционным действием.
Наиболее опасные пыли – 0,5 – 10 мкм, они проникают в легкие, более мелкие – выдыхаются.
Классификация примесей в атмосфере.
ГОСТ 17.2.1.01 – 76
1. по агрегатному состоянию вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.
-
газообразные и парообразные (CO, NO2)
-
жидкие примеси (кислоты, щелочи, растворы солей)
-
твердые примеси (аэрозоли: свинец, пыль, смолистые вещества)
2. по массовому выбросу в (тонны/сутки)
6 групп:
-
<0,01 тонны/сутки
….
6. >100 тонн/сутки
3. жидкие примеси в атмосфере разделяются по размеру частиц, мкм
-
супертонкий туман, до 0,5 мкм включительно
-
тонкодисперсный туман, от 0,5 до 3 мкм
-
грубодисперсный туман, от 3 до 10 мкм
-
брызги свыше 10 мкм
4. твердые выбросы в атмосферный воздух по размерам частиц делятся на подгруппы:
-
до 1 мкм включительно
-
от 1 мкм до 10 мкм
-
от 10 мкм до 50 мкм
-
свыше 50 мкм
Предельно допустимые концентрации.
Концентрация – количество веществ в единице объема воздуха. [мг/м3], [мг/л]
-
не оказывает на человека ни прямого, ни косвенного влияния
-
человек не должен привыкать к концентрации
-
не допустимы такие концентрации, которые вредят человеку
ПДК – максимальная концентрация примеси в атмосфере, отнесенная к определенному времени усреднения, которая при периодическом воздействии или на протяжении всей жизни человека не оказывает на него вредного действия, включая и отдаленные последствия и на окр. среду тоже.
ПДК могут быть разных видов:
-
максимальная, разовая ПДК: устанавливается исходя из рефлекторных реакций человека (при кратковременном воздействии до 10 мин.)
-
среднесуточная ПДК: для предупреждения канцерогенного и мутагенного действий
Лекция №3
С<=ПДК
С – концентрация веществ в воздухе при одновременном присутствии в атмосфере веществ, обладающих однонаправленным действием.
Должно выполнятся условие: С1/ПДК1+ С2/ПДК2+…+ Сn/ПДКn<=1
C1, C2, Cn – концентрации вредных веществ в одной и той же точке местности.
ПДК1,2,n – максимальная разовая концентрация.
Предельно допустимые выбросы
В соответствии со стандартами для каждого источника загрязнения устанавливается ПДВ из условия, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности источников региона с учетом перспектив развития производства и условия рассеяния выбросов в атмосфере не создадут приземное превышение ПДК для человека и окр. среды.
С+Сфоновое<=ПДК
Защита атмосферного воздуха
Очистка от твердых примесей (пыли).
По принципу действия пылеуловители подразделяются на:
а) сухие – самые грубые
б) мокрые
в) эл.-фильтры
г) фильтры, для более тонкой очистки
Аппараты оцениваются следующими показателями:
-
Общая эффективность очистки
=(Свх-Свых)/Свх
для систем из n аппаратов:
=1-(1-1)(1-1)…(1-n)
-
Фракционная эффективность (i – фракция)
i=(Свх_i-Cвых_i)/Cвхi
-
Гидравлическое сопротивление
Р=Рвх-Рвых – меняется в зависимости от наполнения аппарата пылью
Ркон= аппарат требует регенерации (очистки)
-
N – удельная пылеемкость, зависит от количества пыли, которое удерживает аппарат до регенерации.
-
Коэффициент проскока К=Свх/Свых К=1-
-
Производительность по очищаемому газу
-
Энергопотребление – затрата электроэнергии на 1000 м3 газа
Общая эффективность очистки зависит от:
-
дисперсности частиц
-
плотности пыли
-
эрозионных свойств
-
смачиваемости
-
эл. заряженности частиц
-
удельного сопротивления частиц
Сухие пылеуправляемые системы- все аппараты, в которых отделение частиц происходит за счет сил гравитации, инерции, мех. путем:
-
радиальные
-
циклоны
-
жалюзийные
-
ротационные
-
вихревые
-
Радиальные пылеуловители
З агрязненный воздушный поток
Очищенный воздушный поток
Отделение частиц пыли за счет поворота потока на 180о
частицы 25 – 30 мкм =0,65 – 0,8
пыль
бункер
2. Циклоны
о чищенный воздух
загрязненный воздух
пыль
бункер
Газовый поток вводится по касательной к внутренней поверхности корпуса (спец. профилированной) и совершает вращательно-поступательное движение вдоль корпуса к бункеру. За счет центробежных сил частицы пыли образуют слой на поверхности корпуса, а очищенный воздух поворачивает на 180 о и идет наверх.
Достоинства: отсутствие какого-либо движения частиц, надежное функциониравание при увеличении температуры воздуха (до 500 оС).
Возможность улавливания абразивных материалов; пыль улавливается в сухом виде; гидравлическое сопротивление практически постоянно. Увеличение запыленности газа не приводит к уменьшению КПД, частицы с d< 0,5 улавливает плохо.