Документы



Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт icon

Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт

НазваниеМинистерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт
страница2/11
Дата12.07.2013
Размер1.58 Mb.
ТипРеферат
скачать
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
1. /Экология.docМинистерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт

Вопросы:

1.Позитивные и негативные аспекты влияния автомобилизации на ОС?

2.Какие виды воздействия АТК на ОС вы знаете?

3.Как изменялся вектор требований к конструкции автомобилей во времени под действием различных факторов?

4.Какое негативное влияние оказывает дорога как инженерное сооружение на ОС?

5.Назовите основные виды воздействия транспортного комплекса на ОС и мероприятия, позволяющие снизить воздействие транспорта на окружающую среду?


3.Воздействие на окружающую среду прцессов добычи минеральных и энергетических ресурсов.

План:

1.Экологический баланс транспортного средства.

2.Понятие минералооборота.

3.Источники загрязнения окружающей среды при добыче полезных ископаемых.

4.Мероприятия по снижению негативного воздействия на ОС при получении ресурсов.


Ключевые слова: экологический баланс, минералооборот, периодические и непрерывнодействующие источники загрязнения, открытая, полуоткрытая и закрытая системы добычи.


Воздействие на окружающую среду транспортных объектов про­исходит на всех этапах их жизненных циклов, начиная от добычи сырья, его переработки (получение материалов), изготовления, ис­пользования (эксплуатации), поддержания работоспособности и за­канчивая утилизацией конструкций машин, сооружений и захороне­нием отходов. На каждом из этих этапов происходит отчуждение земель, потребление материалов, энергозатраты, загрязнение возду­ха, воды, почвы вредными и токсичными веществами, отходами, ви­броакустическое и электромагнитное излучение.

Экологический баланс транспортного средства — со­вокупность всех видов негативного воздействия объекта на окру­жающую среду при реализации жизненного цикла. Экологический баланс можно представить в виде поточных процессов обмена энергией и веществом, выраженных в виде сумм объемов потреб­ления материалов, выбросов вредных веществ, энергозатрат на ка­ждом этапе жизненного цикла одиночного транспортного средства или сооружения. Количественная оценка экологического баланса важна для определения значимости различных мероприятий по со­вершенствованию конструкций объектов транспортной техники и технологий на каждом этапе жизненного цикла; а также для обос­нования значений показателей при осуществлении их нормирова­ния.

Параметрические загрязнения не могут накапливаться в ланд­шафтах биосферы, т. е. не обладают аддитивностью и в экологичес­кий баланс транспортного объекта не входят. Однако они являются составляющей поточного процесса обмена энергией и поэтому явля­ются предметом рассмотрения в данной главе.

Оценим составляющие экологического баланса через призму ис­пользуемых технологий на каждом из этапов жизненного цикла транспортного средства и дороги как инженерного сооружения.

Получение минеральных и энергетических ресурсов

Схема циркуляции (минералооборота) включает извлечение сырья, обработку и удаление примесей, превращение в желаемую форму, производство продукции (изделий), эксплуатацию (использование), превращение в отходы, утилизацию отходов, повторное, использование рис2.




Рис 2. Обобщенная схема извлечения и обработки сырья для получения материалов используемых в ЖЦ транспортных объектов [19]


Сырье (руда, уголь, нефть, газ, песок, древесина, горные породы), используемое в жизненном цикле объектов транспорта, извлекаются с поверхности или из верхнего слоя литосферы.

Минерал — неметаллическое или металлическое твердое вещество, образующееся в земной коре в ходе природных процессов. Неметаллические минералы — соль, глина, силикаты, песок, гравий.

Соединения, содержащие железо, золото, алюминий, медь, — метал­лические минералы.

Руда — минеральное сырье, содержащее достаточное количе­ство металлов, чтобы их можно было извлечь и продать с получени­ем прибыли. Наблюдаемая тенденция — среднее содержание железа в сырой руде за последние 30 лет уменьшилось с 51 до 35%, а расход сырой руды возрос с 1,2 до 2,0 т на производство 1 т товарной руды [1]. Горная порода - образовавшееся естественным путем твердое вещество, содержащее один или более минералов.


Источники воздействия на окружающую среду

Источники загрязнения атмосферы при добыче минеральных ре­сурсов по времени действия подразделяются на периодические (взрывные работы) и непрерывно действующие (выделение пыли во время работы механизмов и с пылящих поверхностей).

Поверхностная (открытая) добыча, обработка и исполь­зование любого негорючего минерального ресурса вызывает нару­шение почвенного покрова, эрозию, загрязняет воздух и воду.

Подземная добыча связана с загрязнением воды (кислот­ный шахтный дренаж), авариями, образованием отвалов пустой породы, что требует рекультивации земель. Но площадь нарушае­мых земель при этом способе добычи в десятки раз меньше, чем при поверхностной добыче. Относительно меньшие затраты пре­допределяют использование системы добычи руды открытым спо­собом.

В составе аэрозольных загрязнений атмосферы карьеров основ­ной компонент — минеральная пыль. В рудных карьерах более 90% горной массы извлекается с использованием буровзрывных работ. Удельное пылеобразование составляет 0,043—0,254 кг пыли на 1 кг взрывчатого вещества. С увеличением расхода взрывчатых веществ в 2 раза удельное пылевыделение возрастает в 6 раз [29]. В каменных карьерах основным источником пылевыделения является процесс резки камня. При работе камнерезных машин образуется штыб, ко­торый содержит 4—46% (по массе) частиц до 100 мкм. Запыленность воздуха при работе камнерезных машин без средств борьбы с пы­лью составляет 1500 мг/м3. Другой источник пыли (70—90% по объ­ему) — автотранспорт при транспортировании горной массы. Ин­тенсивность пылевыделения карьерных автодорог зависит от состояния дорожного покрытия, скорости движения автотранспор­та и климатических условий. Еще один источник пыли — образова­ние отвалов. Запыленность воздуха при экскаваторном отвалообразовании почти в 2 раза выше, чем при бульдозерном. Пылящие поверхности на открытых работах (откосы и площадки уступов карьеров и отвалов, сухие пляжи хвостохранилищ) — следующий источник образования пыли. Их воздействие на окружающую среду усугубляется большими площадями, которые они занимают при разработке месторождений открытым способом.

Технологический транспорт (автомобильный, железнодороный) является основным источником загрязнения атмосферы карье ров токсическими веществами, содержащимися в отработавших газах двигателей. Отсутствие естественной вентиляции приводит к тому, что в течение короткого промежутка времени концентрации компонентов отработавших газов многократно превышают предельно допустимые, и карьеры закрывают для проведения профилактических природоохранных мероприятий.

Основными факторами, влияющими на изменение гидрологических условий при разработке карьеров, являются обнажения массивов горных пород горными выработками, вскрытие водоносных горизонтов, предварительное осушение месторождения, карьерных водоотлив, искусственное изменение поверхностного стока, устройство гидроотвалов, шламохранилищ, сброс карьерных и технических вод. Производство открытых горных работ приводит к снижению уровня грунтовых вод. Депрессионные воронки вокруг глубоких карьеров, подсекающих все водоносные горизонты, распространяются на десятки километров.

Для производства горных работ требуется значительная площадь территории, на которой при открытом способе разработки располагаются карьеры, отвалы, железнодорожные, автомобильные дороги, различные промышленные сооружения. Так, площадь карьера строительных материалов составляет 300—500 га, карьеров по добыче марганцевой руды и угля — 1000 — 2500 га, железной руды — 2000—3000 га. Глубина рудных карьеров достигает 250 м и более, текущий коэффициент вскрыши составляет 15 т/т добываемой руды. С углублением карьеров текущий коэффициент вскрыши возрастает в 2—2,5 раза. Для размещения вскрышных пород на поверхности требуются значительные территории. При глубине карьере: 500—1000 м площадь породного отвала превышает площадь карьера в 4—7 раз и имеет высоту 40—50 м [29].

Кроме руды в транспортном комплексе широко используются каменные природные материалы минерального происхождения, относящиеся к нерудным полезным ископаемым, которые получаются из горных пород в результате механической обработки и применяются в естественном виде без выделения из них отдельных минералов. Карьеры для снабжения дорожно-строительными материалами располагаются вблизи мест потребления. К этим материалам относят щебень из природного камня; гравий; щебень из гравия; бутовый камень; песок; декоративный щебень; песчано-гравийные смеси; щебень и песок из попутно добываемых пород и отходов обогащения горно-обогатительных предприятий других отраслей промышленности.

Негативное воздействие на окружающую среду при добыче сы­рья для производства строительно-дорожных материалов связано и с естественной радиоактивностью каменных природных материа­лов.


Мероприятия по снижению воздействия на окружающую среду при получении ресурсов

Добыча природных минеральных и энергетических ресурсов, как правило, сопутствуют такие технологические операции, как обога­щение руд, извлечение других компонентов и т. д. В результате фор­мируются технологические системы добычи и переработки природ­ных ресурсов. По данным Московского горного университета их можно разделить на открытые, полузакрытые и закрытые,

Открытая система добычи и переработки представляет со­бой экстенсивный тип, отличающийся низким выходом готовой продукции на единицу минеральных ресурсов, высоким уровнем загрязнения воздуха, воды, накоплением значительных объемов твердых отходов (рис. 3., а). При ее использовании не обеспечи­вается эффективная очистка сбрасываемых газовых, жидких отхо­дов, и выполнение санитарных норм качества окружающей среды достигается за счет разбавления сточных вод и воздушных выбро­сов в природных водоемах и в атмосфере с надеждой на их само­очищение.

Полуоткрытая система построена на принципах малоот­ходного производства и предусматривает создание и эксплуатацию очистных сооружений, хвостохранилищ, организацию частичного водооборота в замкнутом производстве, а также выделение в попут­ную продукцию многих ценных компонентов, сопутствующих ос­новному добываемому элементу (рис. 3., б).

Закрытая система предусматривает использование техноло­гий рациональной переработки минерального сырья, которые обес­печивают (рис. 3., в):

— комплексную переработку сырья с выделением нескольких полезных компонентов, выход которых может превышать массу сырья за счет применения реагентов и вспомогательных материа­лов;

— рентабельное выделение минеральных веществ из газообраз­ных и жидких отходов;

— утилизация — извлечение ценных компонентов из техногенных твердых ми­неральных образований;

— переработку бедного минерального сырья и замену процес­сов обогащения на прямую переработку сырья.

Пример замкнутой системы — добыча и переработка бокситов с получением глинозема и утилизацией красных шламов по серно- и азотнокислотной схемам. Обеспечивается извлечение из сырья ура­на, скандия, алюминия, получение строительных материалов, коагу­лянтов и пигментов (сернокислотная схема) или нитратных удобре­ний и железного концентрата для агломерации (азотнокислотная схема). Выход готовой продукции составляет 100—200% от массы переработанного минерального сырья, обеспечивается получение чистой воды питьевого качества, добыча минеральных веществ из воздушных выбросов.





Рис. 3. Схемы добычи и переработки минерального сырья в: а — открытой; б — полуоткрытой; в — закрытой системах; ГП — готовая продукция


Контрольные вопросы:

1.Что такое экологический баланс транспортного средства?

2.Каковы основные источники загрязнения атмосферы при добыче ресурсов?

3.Какие последствия имеют поверхностная и подземная добыча полезных ископаемых?

4.Какая добыча ресурсов оказывает наименьшее негативное влияние на ОС?

5.Приведите пример замкнутой системы добычи ресурсов.


4.Переработка сырья — производство конструкционных, эксплуатационных и дорожно-строительных материалов

План:

1.Технологические процессы переработки сырья как источники воздействия на окружающую среду

2.Мероприятия по снижению воздействия на ОС при производстве материалов.


На данном этапе жизненного цикла транспортных объектов ос­новными источниками загрязнения окружающей среды и потребле­ния природных ресурсов (энергоресурсов, руд, металлов, питьевой воды) являются технологические процессы производства черных и цветных металлов, резинотехнических изделий, моторных топлив и масел, дорожно-строительных материалов.

Производство черных металлов.

Источниками выбросов вред­ных веществ при производстве черных металлов являются [21]: ма­шины для обжига окатышей, охладители, грохоты, доменные печи, установки грануляции шлака, коксовые батареи, башни тушения кокса, вагоноопрокидыватели, мартеновские печи, конверторы, электропечи, вагранки, сушильные барабаны (рис. 4).

Загрязнение воздуха производится аэрозолями и вредными ве­ществами с дымовыми газами. Коксовые печи, литейное производ­ство, сталелитейные печи являются источниками выбросов углево­дородов. В процессе агломерации мелкие частицы оксида железа спекаются в крупные куски для подачи в доменную печь с добавле­нием доломита и известняка.

В коксовой печи происходит разложение веществ без доступа ки­слорода с получением кокса для доменного, литейного производст­ва и газа средней калорийности (360 м3/т угля). В процессе нагрева уголь теряет 30% массы за счет газификации и образования смолы. Газы частично очищают и используют как топливо. По завершении цикла коксообразования кокс выгружается в приемное устройство и. охлаждается водой (1,9 м3/1 т кокса) в течение 90—120 с. Процесс со­провождается выделением водяного пара в объеме 960 м3 на 1 т кокса. В доменной печи для получения 1 т расплавленного металла не­обходимо загрузить 1,55 т железной руды, 0,5 т кокса, 0,5—0,15 т известняка и доломита.

Выплавка стали кислородно-конверторным способом сопровож­дается выбросом аэрозолей: при переливании горячего металла -98,7 кг/т стали, жидкой загрузке металла — 342 кг/т стали, выпуску плавки из конвертора — 507 кг/т стали, разливке стали — 39 кг/т, дутье: нижнем — 986,7 кг/т, верхнем — 506,7 кг/т.

Производство чугунного и стального литья включает плавку черных металлов в печах и разливку их в песчаные формы. После, охлаждения литниковую систему и стояки срезают и передают в ме­таллолом для переплавки. Выбросы возникают при переработке этого лома, покрытого песком. После удаления отливки из формы отработанную формовочную смесь повторно используют, добавляя воду и присадки. Получение чугунного литья в вагранках осуществ­ляется из шихты литейного и передельного чугуна, металлолома, известняка, кокса и сопровождается выбросами СО — 77 кг/т расплав­ленного металла, аэрозолей — 24,8 кг/т.



Рис. 4. Технологическая схема производства стали и выбросы вредных веществ


Удельные значения выбросов вредных веществ и энергозатраты на отдельных стадиях процесса производства стального литья при­ведены в табл. 3.


Таблица 3. Удельные выбросы вредных веществ и энергозатраты при производстве стального литья, г/кг продукции

Показатель

Элемент технологической цепи*

Итого




1

2

3

4+5




Аэрозоли

6,8



35,2

506,7

548,7

СОг

233,2

869,6

795,9



1898,7

СО



678,8



1,8

680,6

N0,



1,9

0,03

1,6

3,53

SO;



21,9



0,3

22,2

С.Н,

8,3

0,3





8,6

HiS

0,8

__





0,8

HCI



0,03





0,03

Энергозатраты. кВт - ч/кг

1,8

1,8

10,4

1,1

15,1

* См. рис. 4.


Производство цветных металлов и сплавов.

Источники загрязне­ний при производстве алюминия (рис.5): печи спекания глинозе­ма, шаровые мельницы измельчения, печи кальцинации глинозема, электролизеры. Алюминий производят методом рафинирования бо­кситов до глинозема (процесс Байера) и восстановлением глинозема в электролизерах с самообжигающимися анодами для отделения СЪ от металлического алюминия [21]. В процессе Байера используют концентрированный раствор NaOH для вымывания глинозема из бокситов. Материал бокситов дробят и вываривают в нагретом кау­стическом растворе. Раствор фильтруют для удаления осадка и ос­тужают. Приготовленный материл фильтруют и кальцинируют для получения оксида алюминия. В процессе Холла —Хэролота алюми­ний восстанавливается из оксида в электромагнитной ванне, содер­жащей криолит NaAIF6, алюмонат натрия NaAlО6 и фторид алюми­ния AlF3.

Электролизеры — стальные ванны с угольными стенками (ка­тодами). Расходуемые угольные аноды являются источниками вы­броса углерода, реагирующего с O2, высвобождающимся при элект­ролизе. В электролизерах Содерберга используют цельный анод, полученный введением углеродной пасты, состоящей из смеси неф­тяного и угольного пека, в оболочку анода.



Рис. 5. Технологическая схема производства алюминия


Производство алюминия сопровождается выбросами аэрозолей: (при размельчении, транспортировке, перевалке), токсичных ве­ществ (процессы горения мазута для получения вторичных топливно-энергетических ресурсов и спекания анодов), фтористых соедине­ний (1 кг/т металла). Запыление происходит от кальцинаторов глинозема и печей для обжига известняка. Задымленность воздуха первичной газоочистки аэрозолями в процессе Содерберга состав­ляет 1—2 кг/т алюминия.


Таблица 4. Удельные выбросы вредных веществ и энергозатраты при производстве алюминиевого литья, г/кг продукции

Показатель

Элемент технологической цепи

Итого




1+2

3

Аэрозоли

2,3

1,5

3,8

CO2

1705,2



1705,2

СО

15,1



15,1

N0х

22,8



22,8

SO2

120,1



120,1

СхНу

0,17



0,17

A1F3

0,05

1,3

1,35

Энергозатраты, кВт ч/кг







58,0

* См. рис, 3.4.


Для производства алюминиевого сырья требуется энергия угле­водородного топлива [получение пара (сжигание в котлах), электроэнергии и сжатого воздуха], при сжигании которого выделяются токсичные и вредные вещества. Учитывая, что для получения алюминия требуются большие затраты энергии (табл. 3 его производство размещают вблизи гидроэлектростанций и тогда выбросы вредных веществ в атмосферный воздух значительно снижаются.. Если вторичные энергетические ресурсы при получении цветных металлов производятся на тепловых электростанциях, работающих на мазуте с содержанием серы 2,3%, то содержание в дымовых га­зах вредных веществ составляет: SО2 — 4000 мг/м3, NO2 — 760 мг/м3, аэрозолей — 75 мг/м3, СО — 500 мг/м3, бенз()пирена — 10 мкг/м3 [22].

Значения выбросов вредных веществ и энергозатраты при производстве алюминия приведены в табл. 4.

Технология производства меди, свинца [23] также связана с обработкой и обогащением минерального сырья, плавкой в электропечах и разливкой в формы (рис. 3.5) и сопровождается выбросами (%): SO2 —1—12, СО — 15. Объем шлаков составляет 15—25 т/ч, расход электроэнергии — 320—400 кВт.ч/т. Выплавка свинца осуществляется в канальной индукционной печи из свинцового агломерата при содержании в уходящих газах SO2 — 1% СО — 1%.



1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Похожие:

Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconМинистерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан министерство здравоохранения республики узбекистан
Государственных программ «Год молодёжи», «Год гармонично развитого поколения», соответствующих приказов Министерства высшего и среднего...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconМинистерство образования и науки российской федерации министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconСеминар проекта темпус для вузов ферганской долины
Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан, Национальный офис Темпус Узбекистана, Ферганский...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconСовместный приказ Министра обороны и Министра высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан №412/151
Министра обороны и Министра высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан №412/151
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconПостановление Президент а республики узбекистан 20. 06. 2006 г. N пп-381 об организации информационно-библиотечного обеспечения населения республики
Министерства по делам культуры и спорта, Министерства высшего и среднего специального образования, Министерства народного образования...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconПорядок приема и регистрации информационно-образовательных ресурсов для последующего размещения на портале общественно-образовательной сети Ziyonet
Министерства народного образования и Министерства высшего и среднего специального образования, а также другими организациями Республики...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconЗарегистрировано министерством юстиции республики узбекистан 25. 06. 2010 г. N 2117 постановление
Кабинета Министров Республики Узбекистан от 13 мая 1998 года n 203 "Об организации общего среднего образования в Республике Узбекистан"...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconЭлектронную конференцию вступительным словом открыли Заместитель Спикера Законодательной палаты Олий Мажлиса Республики Узбекистан, руководитель фракции сдпу «Адолат» Исмаил Саифназаров
Сдпу «Адолат» в Законодательной палате Олий Мажлиса Республики Узбекистан совместно с Министерством высшего и среднего специального...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconСанитарные правила и нормы, гигиенические нормативы республики узбекистан
Гигиенические требования к изданиям учебным для общего среднего и среднего специального, профессионального образования
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconПресс-релиз международная ярмарка «образование и профессия 2013»
Карьера+ и Представительство Россотрудничества в Узбекистане. Выставка пройдет при поддержке Фонда Форума и Министерства высшего...
Министерство высшего и среднего специального образования республики узбекистан ташкентский автомобильно-дорожный институт iconПресс-релиз VI республиканский дискуссионный форум «дилемма»
Министерство высшего и среднего специального образования руз и Представительство Британского совета в Узбекистане, представляет собой...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©uz.denemetr.com 2000-2015
При копировании материала укажите ссылку.
обратиться к администрации