Технологии восстановления земель

Рекультивация земель стала одной из важнейших задач в деле сохранения земельных ресурсов.

Р-комплекс работ по восстанов. продуктивности и народнохоз. ценности земель, улучшению условий ОС, соз-е нового л-та или фор-ние искуст-го. Наруш. земель происходит при разрке месторож. п. и, выполнении геологоразведо, изыскател., строит, работ.

Два этапа: технический (планировка поверх., покрытие её плодор. слоем или улучшение грунта, стр-во дорог, гидротехнич. и мелиоративных сооружении, др. работы в соответствии с проектом) и биологический (агротехнич. и фитомелиорат. меропр.по восстанов. плодородия ускорению почвообразоват. процессов, возобновление флоры и фауны на рекультив. землях).

Горная подготовка наруш. земель к проведению меропр. по восстанов. плодор., производству сх и лесохоз. работ, а также работ по освоению водоёмов. объекты горнотехнической рекультивации; отвалы вскрышных пород и выработанные пространства карьеров. Вкл.т: снятие и складир. плодор. слоя почвы; селективную разработку и укладку в отвал пород вскрыши с различными агрохимич. свойствами; устройство дренажной сети; строительство въездов и дорог на отвалах и тд.

Сх осущ. в районах развитого сх, на больших по площади отвалах или карьерах. Это самый дорогой вид рекульт., потому к землям, где должны выращиваться сх культуры, относятся высокие требования. В частности, угол наклона местности не может превышать 3 °.- тщательное выравнивание повер.наруш. земель. - нанесение плодор. и потенциал.-плодор. пород; - регулир. водного режима и баланса питат. в-в; - внесение минер. и орган. удобрений; - правильный подбор культур и мелиора. севооборотов в сочетании с различ. агрот.скими приемами.

Биол. предусма систему обработки и удобрения насыпного слоя или слоя, спец. севообороты, посадку древесно- кустарн. растений. Биопрепарат «Ленойл» реализует биол. тех-ю очистки, основанную на применении прир. микробных ассоциаций, активно утилиз. углевод.нефти, и позволяющей в макс. короткий срок очищать от загря. нефтью и нефтепродук. грунты и водоемы. Эф-ым способом внесения явл. внесение его в виде суспензии с минеральными добавками.

Компостирования –провести деградацию органич.материала - а также преобразование органики в устойчивые и доступные растениям гуминовые вещества. Это необходимо для того, чтобы произвести высококач. продукт - быстро и с наименьшими затратами.

16. Технологии защиты водного бассейна. Меры защиты водоемов от вред. возд. содерж. в сточных водах примесей:

- очистка сточных вод с помощью механ., хим., физико-химич. и биологических методов.

- применение оборотных циклов водоснаб., умен. количество сбрасываемой воды.

- применение бессточных систем водоснаб., предусм-х глубокую очистку циркулирующей воды. Способ полностью предотвращает загрязнение водомоев;

- сооружение установок и систем для утилизации улавливаемых из очищаемых вод примесей (шламов, солей, масел, эмульсий и др.).

Хим. метод закл. в том, что в сточные воды добавляют различные хим. реагенты, кот. вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых осадков

При физико-хим. методе обработки из сточных вод удаляются тонко дисперсные и растворенные неорган. примеси и разр-ся орган. и плохо окисляемые в-ва, чаще всего из физико-хим. методов прим-ся коагуляция, сорбция, экстракция.

Загряз. сточные воды очищают также с помощью ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления.

В биофильтрах сточные воды проп-ся ч\з слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биол. окисления.

В биол.прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенки - огромные резервуары из железобетона. Здесь очищающее начало - активный ил из бактерий и микроскопических животных.

2.Технологии защиты ОС. Защита воздушного бассейна вкл-ет:

— экологизацию технологических процессов (создание замкнутых технологических циклов, безотходные и малоотходн. технологии)

— очистку газовых выбросов от вредных примесей (использование сухих пылеуловителей (циклонов) для очистки крупной и тяжелой пыли, мокрых (скрубберов) для очистки от частиц> 2 мкм, тканевых и зернистых фильтров – от пыли до 0, 005 мкм, электрофильтров – до 0, 01 мкм)

— рассеивание газовых выбросов в атмосфере для снижения опасных концентраций)

— устройство санитарно-защитных зон, архитектурно-планировочные (правильное взаимное размещение источников выброса и населенных мест с учетом направления ветров, выбор под застройку промышленного предприятия ровного возвышенного места, хорошо продуваемого ветрами, сооружение автомобильных дорог в обход населенных пунктов и др)решения и др.

Методы очистки воздуха:

1)Каталитический – превращение токсичных элементов в безвредные путем введения катализаторов.

2) Абсорбционный метод основан на поглощении вредных газообразных примесей жидким поглотителем (абсорбентом). В качестве абсорбента используют воду, растворы щелочей (соды), аммиака и др.

3)Адсорбционный метод позволяет извлекать вредные компоненты промышленных выбросов с помощью адсорбентов — твердых тел (глинозем, силикагель, цеолиты, сланцевая зола и,).

Охрана вод вкл-ет:

— развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения;

— очистка сточных вод (промышленных, коммунально-бытовых и др.);

— закачка сточных вод в глубокие водоносные горизонты;

— очистка и обеззараживание поверхностных вод, используемых для водоснабжения и других целей.

Существуют различные способы очистки вод:

механические (процеживание, отстаивание, фильтрование)

химические: нейтрализация и окисление. В первом случае для нейтрализации кислот и щелочей в сточные воды вводят специальные реагенты (известь, кальцинированную соду, аммиак), во втором — различные окислители.

3) Физико-химические:

— коагуляция — введение в сточные воды коагулянтов (солей аммония, железа, меди, шламовых отходов и пр.) для образования хлопьевидных осадков, которые затем легко удаляются;

— сорбция — способность некоторых веществ (бентонитовые глины, активированный уголь, цеолиты, силикагель и др.) поглощать загрязнение.

— флотация — пропуск через сточные воды воздуха. Газовые пузырьки захватывают при движении вверх поверхностно-активные вещества, нефть, масла, другие загрязнения и образуют на поверхности воды легко удаляемый пенообразный слой.

4) биологические: естественные (поля орошения, иловые площадки, поля фильтрации, биологические пруды и др.) и искусственные (аэротенки, метатенки, биофильтры, циркуляционные окислительные каналы).

Все большее значение в охране поверхностных вод от загрязнения и засорения приобретают агролесомелиорация и гидротехнич-е мер-ия. С их помощью можно предотвращать заиление и зарастание озер, в/хи малых рек, а также образ-е эрозии, оползней, обрушение берегов и т. д.

Важную защитную функцию на любом водном объекте выполняют водоохранные зоны.

Для предотвращ-я загрязнения почв пестицидами и другими ВВ используют экол-ие методы защиты растений (биологические, агротехнические и др.), повышают природную способность почв к самоочищ-ю, не применяют особо опасные инсектицидные препараты и др.

Например, широко используется разведение и выпуск в агроэко-системы насекомых-хищников: божьей коровки, жужелицы, муравьев и др. (биологическая защита), внедрение в природные популяции видов или особей, не способных давать потомство (генетический метод защиты), оптимизация размеров отдельных полей для подавления нежелательных видов (агротехнический метод) и т. д.

Отходы – непригодные для произв-ва данной продукции виды сырья, его неупотребляемые остатки или возникающие в ходе технических процессов в-ва и энергия, не подвергающаяся утилизации в рассматривающемся производстве. Проблема образования отходов- основная в ПП. Ее решение возможно путем применения достижений технич пргресса, направленных на:

повышение эф-ти добычи рес-сов.

повышение степени перер-ки

Оптимизацию стр-ры потребления природно-сыревых рес-сов при одновременном < нагрузки на ОПС.

Утилизация отходов — извлечение из них и хоз-е исп-е различных полезных комп-в; утилизация пром.отходов — их исп-е в качестве вторичного сырья, топлива, удобрений и т. п.;

Реутилизация — повторная, иногда многократно-последов-ая переработка образ-ся ранее отходов;

Захоронение отходов — помещение их под землю в специально созданные выемки, брошенные угольные шахты и др., в целях исключ-я возм-ти их дальнейшего исп-я и предотвращ-я попадания ЗВ вОС;

Детоксикация (обезвреживание) отходов — освобождение их от вредных (токсичных) компонентов на специ-х установках

В отеч. и мировой практике наибольшее распр-ие получили следующие методы пере-тки ТБО:

— строительство полигонов для захоронения и частичной их переработки;

— сжигание отходов в мусоросжигательных заводах;

— компостирование (с получением ценного азотного удобрения или биотоплива);

— ферментация (получение биогаза из животноводческих стоков и др.);

— предварительная сортировка, утилизация и реутилизация ценных компонентов;

Полигоны. высота до 60 м и послойное его загружение с помощью бульдозеров, для чего устраивают пологий внешний откос. При опред-х условиях (инертность, слабая токс-сть) совместно с ТБО могут -ся и пром-е отходы. Особое внимание обращают на гидроизол-ю полигонов, чтобы исключить попадание ЗВ в подземные воды. Срок полного обезвреж-я отходов — 50—100 лет.

Захор необх в том случ, если утилиз или ликвид таких отх невозможна. Складир отх возм-но в поверхнос хранил, к кот отн-ся свалки пром отходов. Отх складир в поверхн хранил, не токсичны, однако при неправ хранен они могут стать источ загр-я почвы и водоемов. Кр того, наземн хранилища заним значит площади. Осн тип наземн хранилищ на хим и нефтехим предпр-ях-шламо-накоп, наши шламохранил снабжают противофильтр-ми устр-вами из глинистых, битумных и полимерных материалов. Плазмохим метод- для обезвреж и утил производств шламов сложн состава. Перераб органич отх в струе низкотемп плазмы позв получ в виде вторич матер-ых ресурсов синтез- газ высок чистоты и другие ценные органич смеси. Термические мет. сжиг в печах различ констр. При этом все органич вещ-ва, входящ в состав отх, полн сгорают. Образующ газы, если это требуется, очищ и сбрас в атм, неорганич часть вывоз в отвал или исп, напр, при строит-ве дорог. Биотехн. Биотехнология - в узком смысле - совокупность методов и приемов получения полезных для человека продуктов и явлений с помощью биологических агентов. Что касается отх: цитобактер, грибная масса-извлекает из растворов свинец, рктуть, никель, цинк, кобальт и т.д. следо-но возможна очистка пром отх от тяж метал. Также исп отхс/х произ-ва (солома и др) мет биотехнол можно повысить сод-е белка в них до 25% и пол корм для жив и птиц. Биотехн можно перераб отх: с/х, пищ прм-ти, ком хоз-ва.

3. Правовое регулирование природопользования и охраны ОС в РФ. Природоохр-е и природорес-е з/д-во. Ст.42 Конституции РФ: каждый имеет право на благоприятную ОС, достоверную инф-ю о ее состоянии, и право на возмещение ущерба прич-го его здоровью или имуществу экол-м правонарушением. Включает Природоохр-ое з/д-во и з/д-во по ЭБ и П-р-е з/д-во. З/д-я власть: оперед-е осн-х напрвл-й гос.ЭП, утвержд-е фед.ЭПрогр, порядок орг-и и деят-ти орг-в упр-я в обл. охрОС.

Первый блок образуют закон РФ «Об охране ОПС» (1991), «О социальной защите граждан, подвергшихся воздействию радиации вследствие катастрофы на Чернобыль­ской АЭС»; «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»; «Об ЭЭ»; «Об исп0ии атомной энергии»; «О ратификации Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их уда­лении»; «О радиационной безопасности населения»; «Об энергосбережении»; «Об отходах пр-ва и потр-ия» «О без-ти гидротех-х сооружений»; «О безопасном обращ-и с пестицидами»; «О пром-й безоп-ти опасных производственных объектов»; «О лицензировании отдельных видов деятельности»; «О санитарно-эпидем-м благоп-и населения»; «Об охране а-го воздуха» и др.

В блок п-р з/д-ва входят следующие законы: «О плате за землю»; «Водный кодекс РФ»; «О ставках отчислений на воспроизводство минерально-сырьевой базы»; «Об особо охраняемых природных территориях»; «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах»; «О животном мире»; «О континентальном шельфе РФ» «О мелиорации земель» «Лесной кодекс РФ» «О плате за пользование водными объектами» «О соглашениях о разделе продукции»; О Государственном земельном кадастре»; «О недрах» и др.

Процесс форм-ия правового поля ООО и ПП нельзя считать завершенным: «О растительном мире», «О порядке лицензирования пользования недрами», «О территориях традиционного природопользования малочисленных народов», «О рыболовстве и охране водных биоресурсов», «Об охоте и охотничьем хозяйстве» «Об экологическом страховании», «О питьевой воде», «Об экологической безопасности», «Об обращении с радиоактивными отходами», «О государственной политике власти экологического образования населения» и др.

Согласно Конституции РФ (Ст.76) на базе фед. з/д-ва субъекты Федерации имеют право принимать собственные нормо-прав-ые акты. Так, в Санкт-Петербурге «О ставках земельного налога в Санкт-Петербурге»

С учетом глоб-го хар-ера многих экологических проблем: Если м/н-ым договором РФ установлены иные правила, чем предусмотренные законом, то применяются правила м/н-х договоров. В их числе: Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большие расстояния; Венская конвенция об охране озонового слоя (1985); Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой (1987); Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением (1990); Конвенция о биологическом разнообразии (1992); Конвенция об изменении климата (1992) и др.

В России также происходит экологизация смежных отраслей законодательства посредством учета в них природоохранных норм и норм экологической безопасности.

Законом предусмотрены виды ответ-ти за эко­л-е правонарушения: на граждан и должностных лиц распр-ся дисципл-ая, адм-ая, угол-я, мате-ая отв-ть. П/п-я, несут адм-ю и гражд-о-правовую отв-ть.

4.Комплексное использование сырья и энергии. Рециклизация. Энерго- и ресурсосберегающие технологии. Вторичные ресурсы. Альтернативные источники энергии. Компл перер сырья направл на умен поступ отх в ОС и тем самым на предохр ее от техног загр-ний. Как известно, практически все сырье является комплексным, и в среднем более трети его количества составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены только при комплексной его переработке. Так, уже в настоящее время почти все серебро, висмут, платина и платиноиды, а также более 20% золота получают попутно при переработке комплексных руд.

Пример комплексного исп-я сырья в хим пром-ти может служ перераб апатитонефелиновой руды Кольского месторожд. Она содерж 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и др мине-концентраты. Из апатита пол фосф кислоту и фосф удобр, фториды, и др в-ва, а из нефелин концентр и известн-глинозем, соду поташ и портландцемент. Данная технол не имеет аналогов в мир практике, в др странах глинозем для произв-ва алюм получ только из бокситов. Для перестр энергоемк структ нар-го хоз на энегосбер струк-у необх замен стар технол на экономич.

Эфф-ые пути форм-ния цикличных матх потоков и рац-го исп-ия Е – комбинир-ние и кооперация пр-тв, создание ТПК, а также разраб-ка и выпуск новых видов продукции с учетом треб-й повторного ее исп-я.

Созд замкн сист произв водоснаб явл осн рац водоп и обусл факт: 1) Дефиц пресн воды. 2)исчерп обезвреж самоочи­щ и разбавл спос-ти водоемов, в кот сбрасыв сточ воды. Безотх техн-это способ пр-ва продукц, при кот наиб рац и компл исп сырье и энерг в цикле «сырьевые рес-произв-во-потребл-втор сыр рес». Малоотх пр-во-такой способ пр-ва, при кот вредн возд наОС не прев ур, допуст сан-гигиен нормами.Гл в малоотх технол перераб отх, а чтобы отх не образов в самом произв-ве. Втор мат рес.В бол-ве случаев они могут служ сырьем для др пр-в и исп для разн нужд. Отх пр-ва и потр-я сл-ет рассм как втор мат рес, кот можно повторно исп-ть.

Основные принципы создания малоотходных, энерго- и ресурсосберегающих технологий:

-Компл-я перер-ка сырья.

-Сокращение Е затрат.

-Замкнутые водооборотные циклы.

-Внедрение новых технол-их процессов получения традиц-х мат-в.

-Внедрение технол-их проц-в пер-ки отходов.

-Рац-е размещение пром-х п/п.

Рециклизация – включение в мат-й оборот, возникающих в процессе произв-ва и потребл-я отходов. Возможны след-щие пути рециклизации:

- повторное исп-ние отходов, реутилизация (например, бутылки);

- возврат отходов после соответ-щей обработки в производствен цикл (макулатура);

-сжигание отходов после предварит пер-ки с целью получения Еи;

-исп-е отх-в одного произхв-ва в другом произв-ве.

Альт источ энерг.

Энергия ветра становится рентабельной при силе ветра от3 до 10 м/с, при повтор-ти 60-90%. Ветроэнерг-преобр энерг ветра во вращат движе лопастного колеса, в колеб восприн пьезоэлектрич преобразоват, или в поступат движ объекта с помощью ветродвигат (парусов, роторов). В РФ может исп-ся на крайнем севере, побережье Охотского моря, Камчатке, Прикаспийск низ-ти.Значит. недостаток – генерация инфразвукового шума. Важной экол проблемой станов-ся защита зданий от мех колебаний, генерируемых ветроустановкой Виброизоляция приводит к удорожанию строительства.

Биолог энер -получ биомассы, кот непоср или после соотв перераб исп-ся в кач-ве топлива. Получ тепл энерг с помощ биомас: А)сжигание ее; б).брожен биомас; в).исп таких энергоносит, как биогаз или спирты, извлек в проц образ биомас.

Геотерм энерг-энергстанц в два раза деш энерг, выраб наГЭС, и во много раз дешевле энергии станц, работ на тв и жидк топливе. Гелиоэнерг.получ энерг от Солнца путем преобр ее в тепл, электр или оптич диапазона принято выд назем и космич гелиоэн. ЭнерСол преобр в тепл с пом солн коллекторов, кот нагр тот или иной теплонос-ль. Энерг течен.явл созд ГЭС, исп энерг океанских течен (Гольфст-Куросио). Преобраз-ли энер океанск течен в зав-ти от принц дейст подразд на водян и объемн насосы Прилив энерг колеб ур МОявл приливообр сила, возн при гравитац взаимод Земли с Лун и Солнц. Водород энер-пол водор как энергон с пом термохим. и электролитич мет, а также биол пр-сов. Теплотворная спос-ть водорода как энергонос в 3 раза выше, чем углевод топлив. При сжиг водород превращ в водян пар, вредн соед явл окислы азота, кот образ из-за окисл атмосф азота при особо высок темп горения. Это негат явл легко локализ некот катализаторами.

6. ПР и У. Клас-я ПР. ПРП России. ПР – эл-ты природы, кот.исп-ся (либо м.б.исп-ны) при данном уровне развития произв-х сил для удовлет-я разнообр-х потребн-й общ-ва и общ-го произ-ва.

ПУ – сов-ть прир-х ф-ров, хар-щих влияние условий среды на жизнь и деят-ть людей.

ПР можно разделить на группы с учет.прир-го происх-ия:

1. Р недр (мин.сырья и топлива).2. Биол-е (раст-е, лесные и животного мира).3. Зем-е Р.

4. Водные Р. 5. Р МО. 6. Рекр-ые Р.

ПР делятся на исчерп-е и неисчерп-е:

1.неисч-е – исп-е которых человеком не приводит к видимому истощ-ю их запасов (Клим-ие, водн, А-ра, Е-ие: солн.Е, внутриземн.тепло, Е воды, воздуха);

2.исчерпаемые: а)невозобновимые – неспособны к самовосстан-ю за сроки, соизмеримые со сроками потребления (мин., зем.Р); а)возобновимые - ресурсы, кот-м св-на спос-ть к восст-ию (флора, фауна) в) Относ-но возобнов-е - ресурсы с крайне медленными темпами возобн-я (плодор-е земли, спелые леса, ВР в рег-м аспекте).

В свою очередь, минР 3 гр:

1. топливные или горючие, к кот.относится нефть, природ газ, уголь, горючие сланцы.

2. метало-рудные, включающие руды черных, цветных, редких и благородных металлов.

3. немет-е мин.Р, к к-рым относится горно-хим. сырье, строит. сырье.

По народно-хоз-му значению пи делятся на 2 гр:

1. балансовые, 2. Забалансовые.

По видам хоз.исп-я: 1.Непроиз-я сфера: прямое потребл-е(питье.вода, раст-я) и непрямое (в/е) 2.Мат-я сфера: пром.пр-во(Е-ие-горюч.п.и и неЕ-ие-сырье) и с/х (почвы, вода)

3 парноальт-е класс-ии:

1.возместимые – те кот.м.б.восстан-ны для хоз-ва в пом-ю усил-го поиска нов.или экспл-т резервных ПР (нефть). Невозместимые – тер-рии. 2.возобнов-е – те Р, кот.спос-ны к самовост-ю в сроки соизмер-е со сроками их потребл-я (БР, ВР) Невозобн-е – минР, почва. 3.Заменимые – те Р, кот м.б.заменены др.видами Р (Е) Незаменимые (вода, возд, почва).

ПРП - система ПР, условий, явлений и проц-в, кот.явл-ся терр-й и ресурсной базой ж/д-ти общ-ва, и противостоит ему как объект АВ. Сост-е ПРП страны, кач-й уровень его исп-я, охраны и воспроизв-ва определяют темпы экон-го роста и эффект-ть произв-ва в целом. Особ-тями ПРП страны явл-ся его разнообр-е, крупномасшт-ть и компл-ть, крупные запасы некот.видов Р, их значит-ми объемами добычи и использ-ния.

ЗР: общий S - 1709, 8 млн. га. Структура земельного фонда: леса- 46%, оленьи и конские пастбища -19%, с/х угодья - 13%. болота - 6%, под водой - 4%, постройки, дороги, улицы - 1%, нарушенные земли - 1%, прочие - 11%. По размерам пашни РФ занимает 3 место в мире после США и Индии.

ЛР: по обеспеч-ти лесами РФ 1 место в мире, 1/5 мировых запасов древесины. На каждого жителя РФ 5, 2 га леса. Объем -80 млрд.м³.

Жив.мир. Одно из первых мест в мире по запасам охотничьих животных и промысловых рыб(северный олень, лось, кабан, рябчик, куропатка). Поставщик пушнины(лиса, песец.соболь). Среди ценных преснов-х рыб первое место занимают осетровые (реки европейской части). Разнообр-на ихтиофауна морей Д. Востока: минтай, сельдь, тресковые, камбаловые, скумбрия, сайра.

ВР. Сум-й объем ежегодно возобн-ых ВР РФ (речной сток) оценивается в 4 270 км3 в год. 20% мир-х запасов. 120тыс.рек, 2, 7млн.озер. 40 крупных в/х. Неравн-мь: 90%стока-бас-ны Сев.и Тих.ок. 8 –Касп, Азов, Черн.моря – 80%насел, 2%Балт.море. 52% -на пром-ть.

Мин-сыр Р. 20000 м/р-й п/и. 10% мировых запасов нефти, 1/3 - газа, 11% угля, 26% железных руд, значит. часть цв. и редких ме. Запасы золота и платины РФ занимает 2-е место в мире, алмазов и серебра- 1-е. ГидроЕР, геотермальные Р. РФ имеет запасы железных руд 47млрд.тонн, сам больш.-КМА. Бокситов известны на Урале, в Архангельской и Ленинградской об­ластях, в Коми, в районе КНА. медных руд полиметаллических руд олово никелевые руды вольфрамовые руд ртуть поваренную соль.

Недра шельфов имеют м/р-я нефти и газа, в донных отложениях концентр-ся скопления олова, зо­лота, титана, железа, марганца и др. Из морской воды могут извл-ся соед-ия брома, магния калия.