Саморядов С.В.. «Охрана воздушного бассейна». Электронное Учебное  пособие 1 часть/ на правах рукописи. Разделы 1-3.  –М. 2013. -18с.,ил., 

УДК: 502.3:502.171:614.7:351.777.6

ББК: 26.23:201:30.69:28.708

 

Для обучающихся по направлению 270.800.62 и 270100.62 «СТРОИТЕЛЬСТВО»

280700.62 «ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ», 140100 «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА» 

 

 

От автора.

Данное пособие по изучению вопросов охраны воздушного бассейна, относится к  тематикам: защиты атмосферного воздуха, охраны окружающей среды, безопасности жизнедеятельности,  экологии строительства и промышленности.

   В нем использованы различные издания, публикации, законодательные акты, электронный ресурсы, а так же опыт многолетней производственной деятельности автора.           Пособие является пионерной учебно-методической работой в области инновационных образовательных технологий обучения высшей школы. С этой целью  предпринята попытка  представления учебного материала в виде наглядного пособия, что особенно важно для заочной и дистанционной форм обучения.  С этой целью основная текстовая часть предмета изучения была переработана в классификационные, структурные схемы и таблицы. Такой подход, включающий особое графическое оформление, на взгляд автора, упрощает усвоение и запоминание учебного материала, что повышает качество обучения. 

     В данном учебном материале представлены, в первом варианте, 3 раздела 1 –ой части пособия, без качественной редакции и корректуры. Поэтому автор будет признателен за рецензии, замечания, пожелания  и любые высказывания по этой работе и ее образовательной технологии. 

  В окончательном варианте, по замечаниям и пожеланиям, тестовая часть будет дополнена и разработана 2-я часть Пособия.

Отзывы можно размещать на указанном сайте или направлять по электронной почте:

s_samoryadov@mti.edu.ru  

 

Содержание Часть 1.

Ведение

1.      Воздушный бассейн, как часть экосистемы Земли

2.      Основные положения защиты атмосферы от деятельности человека

2.1.   Виды воздействия

2.2.   Характер воздействия

3.      Классификация неблагоприятных факторов воздействия на атмосферу 

3.1.   Классификация  источников загрязнений

3.2.   Антропогенные источники 

3.3.   Природные источники

 

Часть 2.

4.      Последствия загрязнения воздушной среды

5.      Меры по защите воздушной среды

5.1.   На государственном уровне

5.2.   В области стройиндустрии и городского хозяйства

5.3.   В теплоэнергетике

6.      Нормативная и правовая база охраны воздушной среды

   Список использованных источников

                                 

Часть 1.

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Говоря об охране  воздушного бассейна необходимо уточнить терминологические аспекты предмета изучения.  Бассейн - это некоторая емкость.

 Воздушный бассейн – это объемное пространство над некой территорией земной поверхности. 

 Воздушное пространство – это часть атмосферы земного шара.

 Атмосфера - это воздушная оболочка земли. 

Воздух - это смесь газов.

     Таким образом, воздушный бассейн или воздушное пространство над территорией страны - это часть природных ресурсов государства и надземная  зона в пределах государственных границ. Охрана этого пространства, зоны,  больше относится к государственному суверенитету.  

           С точки зрения жизнедеятельности живой природы, в том числе человека, правильнее говорить об охране воздуха или атмосферы. Точнее ее приземного слоя, воздух в котором необходим для жизнедеятельности человека, животных и растений.

    Поэтому рассматривая вопросы охраны воздушного бассейна, далее будем говорить об охране и защите атмосферного воздуха или просто – атмосферы.    Обычно, когда говорят об атмосфере, атмосферном воздухе, рассматривают вопросы, связанные с тем, что находится на поверхности земли - человеком, животными, микроорганизмами и растениями. С теми составляющим биосферу Земли,  для существования,  которого необходим воздух.

 В то же время  воздух, газы его составляющие присутствуют и в земной коре           (почвах, грунтах, порах твердых земных пород), где они участвуют в химических реакциях, например  процессах окисления, кристаллизации и др. Газы из воздуха присутствуют и в воде, обеспечивая жизнедеятельность подводного мира, изменяя химические и физические свойства воды.

   Таким образом, воздух атмосферы присутствует практически везде и играет важную роль не только в жизни человека, но и всех процессов в атмосфере, гидросфере и земной коре, как части литосферы.

  Так же не нужно забывать, что воздух или газы, его составляющие, имеют и техническое назначение. Воздух необходим для работы двигателей внутреннего сгорания, строительных процессов, медицине, управлении машинами и многих других сферах человеческой деятельности (Рис.В.1)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Рис.В.1.   Структура атмосферного  континуума          

 

 

 

Раздел 1. Воздушный бассейн как часть экосистемы Земли

 

1.1.Общая характеристика биосферы

  Понятие биосферы имеет два аспекта: с одной стороны как специфическая оболочка земного пространства, с другой - как глобальная экосистема. С точки зрения составляющих компонентов биосфера - это нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы, населенные живыми организмами, или по выражению Владимира Ивановича Вернадского - "область распространения живого вещества".

     Атмосфера есть внешней газовой оболочкой Земли

Атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные      Атмосфера влияет на характер и динамику всех экзогенных процессов, которые происходят в литосфере (физическое и химическое выветривания, деятельность ветра, природных вод, мерзлоты, ледников).

Гидросфера - водная оболочка Земли. Вследствие широкой подвижности воды проникают повсеместно в различные природные образования. Они находятся в виде паров и облаков в земной атмосфере, формируют океаны и моря, существуют в замороженном состоянии в высокогорных районах континентов и в виде мощных ледяных

Литосфера - внешняя сфера "твёрдой" Земли, включающая земную кору и верхний слой мантии (субстрат). Нижняя граница Л. проводится над астеносферой.  Земная кора сложена породами различного типа и различного происхождения.

Таким образом, природная среда - это мегаэкзосфера постоянных взаимодействий и взаимопроникновения элементов и процессов четырех ее составных экзосфер (приповерхностных оболочек): атмосферы, литосферы, гидросферы и биосферы - под влиянием экзогенных (в частности космических) и эндогенных факторов и деятельности человека. Любая из экзосфер имеет свои составные элементы, структуру и особенности. Три из них - атмосфера, литосфера и гидросфера - образованные безжизненными веществами и есть ареалом функционирования живого вещества - биоты - главного компонента четвертой составной окружающей среды – биосферы (табл. В.1)

 

                Состав природной среды Земли  Таблица В.1.                                       

                                                                                         

Оболочки земли	Масса, т	Отношение к массе  живого вещества
Живое вещество	2,4 * 1012	1
Атмосфера	5,15 * 1015	2 146
Гидросфера	1,5 * 1018	602 500
земная кора	2,8 * 1019	1 670 000

 

 

Природные ресурсы — это особый компонент природной среды, им следует уделять особое внимание, поскольку Их наличие, вид, количество и качество в значительной мере определяют отношения человека к природе, характер и объем антропогенных изменений окружающей среды.

 

Поэтому встречается и  понятие Ресурсы водного бассейна

 

 Концепция защиты атмосферы

экологическая защита воздушного бассейна, его атмосферы – одна из важных государственных задач. К сожалению, в масштабах страны, она не может быть решена полностью. Это связано с ветропереносом. То есть на состояние атмосферы страны влияет ее глобальное положение дел с атмосферным воздухом. 

 

  Государство не просто вырабатывает законодательную базу по защите воздушного бассейна, охране атмосферы, как жизненно необходимого природного ресурса. Россия разработало Экологическую доктрину. Сущность ее такова.

Современный экологический кризис ставит под угрозу возможность устойчивого развития человека и природы, исключающих возможность разрушения и деградации природной среды.

На мировом уровне это определяется группой факторов (Рис. В.2)

 

Рис.В. 2.   Факторы, определяющие мировой экологический кризис

 

 Экологическая доктрина Российской Федерации определяет цели, направления, задачи и принципы проведения в Российской Федерации единой государственной политики в области экологии на долгосрочный период.

Указано, что сохранение природы и улучшение окружающей среды являются приоритетными направлениями деятельности государства и общества.

 Стратегической целью, задачами и принципами  государственной политики в области экологии являются сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций как необходимого условия существования человеческого общества.

Государственная политика в области экологии базируется на следующих основных принципах:

-     предотвращение возможных и учет отдаленных негативных экологически последствий, 

-     отказ от проектов, связанных с воздействием на природные системы, если их последствия непредсказуемы для окружающей среды;

-     природопользование на платной основе и возмещение населению и окружающей среде ущерба

Основные направления государственной политики в области экологии

•      Обеспечение устойчивого природопользования. 

•      Снижение загрязнения окружающей среды и ресурсосбережение.

•      Сохранение и восстановление природной среды. 

 

Основными задачами в указанной сфере являются обеспечение устойчивого природопользования основанное на неистощительном использовании возобновляемых и рациональное использование невозобновляемых природных ресурсов.

Основной задачей в указанных сферах является снижение загрязнения окружающей среды выбросами, сбросами и отходами, а также ресурсосбережение путем снижения удельной энерго- и ресурсоемкости продукции и услуг

 

Раздел 2. Основные положения защиты атмосферы от деятельности человека

2.1 Виды воздействия

 

2.1. Технология защиты атмосферы основана на выявлении причинноследственных связей появления, проявления и последствия неблагоприятных факторов. А на этой основе поиск решений и разработка мероприятий по их предотвращению, ограничению и ликвидации последствий.

Федеральный закон «Об охране атмосферного воздуха» устанавливает, что «Атмосферный воздух является жизненно важным компонентом окружающей природной среды, неотъемлемой частью среды обитания человека, растений и животных».

Проанализируем и систематизируем виды воздействия на атмосферу.

Загрязнение атмосферы^[1] может быть естественным (природным) и антропогенным (техногенным).  Естественное загрязнение воздуха вызвано природными процессами: выветриванием горных пород, вулканической деятельностью, ветровой эрозией почвы, массовым цветением растений, дымом от лесных и степных пожаров и др. Антропогенное загрязнение атмосферы связано с выбросом различных загрязняющих веществ в процессе деятельности человека (рис.2.1.).  Некоторые источники утверждают, что  своим масштабам оно стало значительно превосходить природное загрязнение атмосферного воздуха. В то же время другие исследователи заявляют обратное. Доказывая, например, что выделения аммиачных газов от жизненных процессов животных на Земле во много раз выше, чем от промышленности.

            В зависимости от масштабов распространения выделяют различные типы загрязнения атмосферы: местное, региональное и глобальное. Местное загрязнение характеризуется повышенным содержанием загрязняющих веществ на небольших территориях (город, промышленный район, сельскохозяйственная зона). При региональном загрязнении в среду негативного воздействия вовлекаются значительные пространства. Глобальное загрязнение связано с изменением состояния атмосферы в целом.

В результате антропогенной деятельности происходит загрязнение атмосферы, что приводит к изменению химического состава атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы понимают редкие и твердые частички и газовые вещества, которые поступают в атмосферу вследствие бытовой и промышленной деятельности людей, а так же физиологической деятельности людей и животных  сверх нормы. Загрязнением атмосферы называют невосприимчивые изменения состояния атмосферного воздуха, полностью или частично обусловленные деятельностью человека. Основным источником загрязнения является сырьевая отрасль, энергетика, промышленность, транспорт, коммунальное и сельское хозяйство, военно-промышленный комплекс.

Загрязнение атмосферы происходит так же и естественным путем.

При этом можно выделить природные процессы земли: а) вулканические газы, газы, выделяемые флорой и фауной; природная пыль;  микроорганизмы,- б) внеземные факторы: космическая пыль и газы от  сгорания метеоритов и принесенные  из мирового пространства. 

Основной парадокс - загрязнения атмосферы пылью состоит в том, что это имеет как негативные, так и положительные стороны.  

 

 

2.2. Характер воздействия

 

Характеру неблагоприятного воздействия различных поступлений в атмосферу определяется изменениями ее состояния и свойств (рис. 2.1.). Критерии же такого влияния представлены на рис. 2.3.

 

 

 

Рис. 2.1. Структура воздействия на атмосферу

 

Пыль в  атмосфере  является фактором ее загрязнения. Это  оказывает отрицательное влияние на биосферу,   в первую очередь на  здоровье людей.   В тоже время она поглощает  солнечную радиацию, защищая биологические виды.

По антропогенному загрязнению все источники загрязнения атмосферы воздуха промышленными выбросами можно квалифицировать по следующим признакам

(рис. 2.2.)

По возникновению: технологические – газы после технологической очистки, продувки технических систем; вентиляционные выбросы, местные-выбросы от оборудования;

 

 

            Рис. 2.2. Классификация антропогенного загрязнения 

 

  Рис. 2.3.  Характер влияния загрязнений на атмосферу

По месту расположения: высокие - в зоне воздушного недеформированного потока; низкие - расположенные на высоте намного ниже высоты строения и  надземные.

    Загрязняющее влияние различных факторов и веществ определяется: их объемом; концентрацией; физико-химическими свойствами веществ  в выбросах и последующих трансформаций - превращения в другие вещества с изменением свойств; характером и степенью влияния на природные процессы; направлением и скоростью миграции.

  Один из важнейших параметров - время действия, т.е. «жизни» в атмосфере

 

Раздел 3. Классификация неблагоприятных факторов воздействия на   атмосферу       3.1Классификация  источников загрязнений

  Рис. 3.1. Классификация источников загрязнения атмосферы

Неблагоприятные факторы, вызывающие, загрязнение атмосферы и вызывающие негативные последствия можно классифицировать по нескольким признакам (рис. 3.1.) 

По характеру действия в атмосфере загрязнения можно разделить по их принадлежности

(рис. 3.2.)

 

   Рис. 3.2. Классификация воздействий по природе возникновения

Загрязнение атмосферы, примесями, не свойственными ее составу, не имеет дискретного характера. Вероятностными являются:  их вид, состав, объем, место возникновения и нахождения. Одни примеси,  попавшие в атмосферу, сохраняют свои физико-химические свойства постоянно, другие изменяют свойства или превращаются в новые вещества или их формы.  Поэтому, условно, их называют первичными и вторичными – соответственно.

Другой способ классификации примесей - по 4 признакам (табл. 3.1)

                                                                                                          

                                                             Классификация примесей   Таблица 3.1. 

Агрегатное состояние

Физико-химические свойства

Гранулометрический состав (размер частиц)

Объемная масса

 

3.2. Природные источники 

 

Естественные источники загрязнения (рис. 3.3.) выбрасывают в атмосферу микроскопические частицы твердых химических элементов, их соединений и почв.

В атмосферу так же попадают газообразные вещества и жидкие в виде пара, суспензий.

Это  испарение воды, унос влаги и воды ураганами. Газы выделяются из вулканов, болот, грунта, животными и растениями.

Как ни странно, но космос добавляет  в атмосферу большой объем примесей: твердые частицы космической пыли, частицы и газы от сгоревших метеоритов, спутников и космического мусора.  Так в атмосферу попадают различные космические излучения.

Наиболее опасными для человека являются космические излучения и биоматериалы – бактерии и вирусы.

 

                                                                                                      

 

 

3.3. Антропогенные источники

Антропогенные источники более разнообразны.  Комплексное воздействие на атмосферу этих двух групп факторов на рис. 3.3.

   Группы антропогенных факторов      Таблица 3.3. 

Группы антропогенных факторов
Твердые частицы (пыль, сажа, зола, химические элементы и соединения)	Газы (от сжигания топлива, добычи ископаемых, перерабатывающей промышленности, отходов производства и жизнедеятельности)	Излучения (электромагнитные, радиационные от систем связи и атомной промышленно- сти)	Тепловое излучение (энергетика, вентиляция и кондиционирование, металлургия, транспорт)	Звуковые изучения (транспорт, промыш- ленность)

   Антропогенные источники так же можно классифицировать по ряду признаков (рис. 3.4..), которые можно объединить в  группы (табл.3.3.)    

 

Рис. 3.4. Классификация антропогенных источников загрязнения 

Укрупненно  выбросы в атмосферу можно сгруппировать следующим образом (рис. 3.5.)

 

 

 

Рисунок 3.5. Структура антропогенных выбросов

 

 

Список использованных источников

 

1. Лебедева, Е. А. Охрана воздушного бассейна от вредных технологических и вентиляционных выбросов [текст]: учебное пособие / Е. А. Лебедева; Нижегород. гос. архит. - строит. Ун-т. - Нижний Новгород: ННГАСУ, 2009.196 с.   2. Реймерс Н. Ф. Охрана природы и окружающей человека Среды: Словарьсправочник . - М.:Просвещение, 1992. - 320 с.  3. Стадницкий Г. В., Родионов А. И. Экология. - М.: Высш. шк., 1988. - 272 с.

4.       http://b-energy.ru/biblioteka/ekologiya-konspekt-lekcii/386-ekologoekonomicheskie-problemy.html

5.       http://aum108.ru/publ/vrednye_stroitelnye_materialy/17-1-0-215  6. Экологическая безопасность атмосферы. Реферат.  Завацкая Е. 2008.

( http://bzhde.ru/klassifikaciya-zagryaznitelej-2/)  7. А.К. Запольский, А.И. Салюк - "Основы экологии

"http://www.naturetooday.ru/naturs-503-2.html

8.       ФГУП «ЦЕНТРИНВЕСТпроект»  Охрана окружающей природной среды.Практическое  пособие для разработчиков проектов строительства

9.       Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115)  http://www.air-protection.ru/index.htm"

10.   ВОЗДУШНЫЙ КОДЕКС РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ" от 19.03.1997 N 60ФЗ (принят ГД ФС РФ 19.02.1997) (действующая редакция от 01.01.2013)

11.   Экологическая доктрина Российской Федерации (полный текст) одобрена распоряжением Правительства РФ от 31 августа 2002 г. № 1225-р. Российская экологическая академия(РЭА)

12.   Российское экологическое федеральное информационное агентство(РЭФИА) ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ  по составлению раздела"ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ" в составе рабочего проекта на строительство и обустройство скважины на стадии поиска, пробной  эксплуатации и разработки месторождений нефти и газа. Издательство НИА-Природа. Москва-2002

13.   Основы экологии и охрана воздушного бассейна, Хоничев Ю.В., 2001г. КУРС ЛЕКЦИЙ - Тихоокеанского Государственного Университета. 

14.   Постановление Правительства Российской Федерации от 11 марта 2010 г. N 138

г. Москва "Об утверждении Федеральных правил использования воздушного пространства Российской Федерации"

15.   «Методическое пособие по расчету, нормированию и контролю выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух», НИИ Атмосфера МПР, С-П, 2002. Постановление Правительства РФ № 183 от 02.03.2000. «О нормативах выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух и вредных физических воздействий на него»

16.   Постановление Правительства РФ № 31 от 15.01.2001. «Об утверждении положения о государственном контроле за охраной атмосферного воздуха», 

17.   Инструктивные Письма НИИ «Атмосфера». Закон РФ «Об охране атмосферного воздуха», 1999.

18.   Закон РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» 2002.

19.   Закон РФ «Об экологической экспертизе». 1995.

20.   ГОСТ 17.2.3.02-78    Охрана окружающей среды. Атмосферный воздух.

21.   ОНД-86.  «Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий», Госкомгидромет 1987. 22. ОНД-90.  Руководство по контролю ИЗА. Часть 1 и 2, СПБ, НИИ «Атмосфера», 1992.

23.   СанПиН 2.2.1./2.1.1.1200-03. «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов», Минздрав России, Москва

24.   СанПиН 2.1.6. 1032-01 «Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха населенных мест», Минздрав России, Москва

25.   http://b-energy.ru/biblioteka/ekologiya-konspekt-lekcii/386-ekologoekonomicheskie-problemy.html 

26.   Экологическая оценка воздействия строительного производства и реставрационных технологий на окружающую среду. НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН. Москва 

27.   Экология. Основы реставрации. В.П. Князева М., 2005 Экономика природопользования. http://uchebnik.kz/ekonomika-prirodopolzovaniya/255-meropriyatiyapo-uluchsheniyu-kachestva-vozdushnogo-basseyna. 28.  Одум Ю. Экология: В 2 т. - М.: Мир, 1986

29.   Источники загрязнения окружающей среды. Виноградова Е./Реферат/ Владимирский ГГУ/Владимир, 2009, CoolReferat.com

30.   Инженерные методы защиты атмосферы. Учебно-методическое пособие. Ибрагимов Ф,Ф. НОУ ВПО МТИ «ВТУ», -М.2012

31.   Основы экологии и охрана воздушного бассейна, Хоничев Ю.В., КУРС ЛЕКЦИЙ Тихоокеанского Государственного Университета- 2001г.

32.   Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок (утв. приказом Минэнерго РФ от 24 марта 2003 г. N 115)

33.   Вредные строительные материалы.

http://aum108.ru/publ/vrednye_stroitelnye_materialy/17-1-0-215

34.   Основные источники и виды загрязнения воздушного бассейна. http://benergy.ru/biblioteka/ekologiya-konspekt-lekcii/386-ekologo-ekonomicheskieproblemy.html

35.   Экономика природопользования http://uchebnik.kz/ekonomikaprirodopolzovaniya/255-meropriyatiya-po-uluchsheniyu-kachestva-vozdushnogobasseyna

36.   Полушкин и др. Охрана воздушного бассейна. Учебное пособие. АВОК СевероЗапад. С—Пб, 2004