ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ Учебное пособие
.pdfФедеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Политехнического института ФГОУ ВПО «Сибирский Федеральный Университет»
ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
Учебное пособие
Красноярск 2007
2
УДК 20
П24
Грищенко Е. А., Горбунова Л. Н., Кутузова В. П.. Промышленная экология: учебное пособие. Красноярск: ИПЦ. КГТУ, 2007. – 743 с.
Отражена государственная концепция охраны окружающей среды. Изложены теоретические и организационные основы охраны окру-
жающей среды. Приведена классификация источников загрязнения, загрязнителей, а также методы и средства обеспечения экологической безопасности.
В учебном пособии изложены основные понятия и категории этой области знаний, приведены сведения о загрязняющих веществах, физических факторах воздействия на окружающую среду (шум, инфразвук, вибрация, электромагнитные поля и др.), особенностях экологического контроля и надзора и др.
Предназначено для студентов всех специальностей и инженернотехнических работников.
СФУ, 2007
Коллектив авторов, 2007
3 |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................... |
9 |
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ |
|
ЭКОЛОГИИ................................................................................................... |
11 |
1.1. Термины и определения................................................................................................ |
11 |
1.1.1. Атмосфера и ее роль в биосфере........................................................................... |
15 |
1.1.2. Атмосферный воздух .............................................................................................. |
17 |
1.1.3. Гидросфера и ее роль в биосфере......................................................................... |
19 |
1.1.4. Вода ............................................................................................................................ |
19 |
1.1.5. Литосфера и ее роль в биосфере........................................................................... |
25 |
1.1.6. Недра.......................................................................................................................... |
26 |
1.1.7. Почвы......................................................................................................................... |
26 |
1.2. Окружающая среда........................................................................................................ |
31 |
1.3. Факторы негативного воздействия на окружающую среду.................................. |
42 |
1.3.1. Опасные природные процессы............................................................................. |
42 |
1.3.2. Демографический «взрыв».................................................................................... |
64 |
1.3.3. Урбанизация............................................................................................................. |
65 |
1.3.4. Научно-технический прогресс.............................................................................. |
66 |
1.3.5. Интенсификация сельского хозяйства................................................................ |
76 |
1.3.6. Гонка вооружений и военные конфликты......................................................... |
78 |
1.3.7. Законодательно-правовые, финансовые и другие проблемы охраны |
|
окружающей среды........................................................................................................... |
81 |
1.4. Классификация загрязнителей и их источников..................................................... |
82 |
1.5. Загрязнение окружающей среды................................................................................. |
85 |
1.6. Экологическая опасность и ее оценка........................................................................ |
87 |
1.7. Охрана окружающей среды и ее объекты................................................................. |
96 |
1.8. Принципы, методы и средства охраны окружающей среды................................. |
97 |
1.8.1. Принципы охраны окружающей среды.............................................................. |
98 |
1.8.2. Методы охраны окружающей среды................................................................... |
99 |
Контрольные вопросы к гл. 1 ........................................................................................... |
101 |
ГЛАВА 2. ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОНЦЕПЦИЯ ОХРАНЫ |
|
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ........................................................................ |
102 |
2.1. Законодательные акты................................................................................................ |
102 |
2.2. Подзаконные акты....................................................................................................... |
106 |
2.3. Нормативные правовые акты................................................................................... |
106 |
2.4. Оценка воздействия на окружающую среду........................................................... |
112 |
2.4.1. Экологические характеристики района........................................................... |
114 |
2.4.2. Природные характеристики района.................................................................. |
121 |
2.5. Экологическое обоснование....................................................................................... |
130 |
2.6. Экологическая экспертиза ......................................................................................... |
135 |
2.6.1. Государственная экологическая экспертиза ................................................... |
135 |
2.6.2. Заключение государственной экологической экспертизы............................ |
140 |
2.6.3. Общественная экологическая экспертиза........................................................ |
142 |
2.6.4. Заключение общественной экологической экспертизы................................ |
144 |
2.7. Лицензирование............................................................................................................ |
144 |
2.8. Экологическая сертификация соответствия (экосертификация) ..................... |
147 |
2.9. Декларирование безопасности................................................................................... |
152 |
4 |
|
2.9.1. Декларация безопасности.................................................................................... |
153 |
2.9.2. Особые требования к декларации безопасности для проектируемого |
|
промышленного объекта................................................................................................ |
155 |
2.9.3. Особые требования к декларации безопасности для действующего |
|
промышленного объекта................................................................................................ |
156 |
2.9.4. Особые требования к декларации безопасности гидротехнических |
|
сооружений, хвостохранилищ и шламонакопителей I, II, III классов................ |
158 |
2.10. Экологическая паспортизация................................................................................ |
159 |
2.11. Зоны экологического риска...................................................................................... |
160 |
2.11.1. Зоны чрезвычайной экологической ситуации и экологического бедствия
2.11.2..............................................................................................................................................Оценка экологического состояния территории |
162 |
164 |
|
2.12. Экологическое страхование..................................................................................... |
173 |
2.13. Экологические права и обязанности...................................................................... |
175 |
2.13.1. Экологические права и обязанности гражданина........................................ |
176 |
2.13.2. Экологические права и обязанности общественных и иных |
|
некоммерческих объединений ...................................................................................... |
177 |
2.14. Экологические правонарушения ............................................................................ |
178 |
2.15. Экологические преступления .................................................................................. |
180 |
2.16. Юридическая ответственность за экологические правонарушения и |
|
экологические преступления ............................................................................................ |
181 |
2.16.1. Административная ответственность............................................................... |
181 |
2.16.2. Дисциплинарная ответственность................................................................... |
184 |
2.16.3. Материальная ответственность....................................................................... |
185 |
2.16.4. Уголовная ответственность............................................................................... |
185 |
2.17. Возмещение вреда окружающей среде................................................................... |
187 |
2.18. Компенсация вреда окружающей среде.............................................................. |
190 |
2.19. Возмещение и компенсация вреда, причиненного жизни, здоровью и |
|
имуществу физических и юридических лиц.................................................................. |
191 |
2.19.1. Возмещение вероятного вреда.......................................................................... |
191 |
2.19.2. Возмещение вреда, причиненного жизни и здоровью негативным |
|
воздействием окружающей среды................................................................................ |
194 |
2.19.3. Компенсация морального вреда....................................................................... |
197 |
2.19.4. Экологические льготы....................................................................................... |
199 |
Контрольные вопросы к гл. 2 ........................................................................................... |
199 |
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО
УПРАВЛЕНИЯ............................................................................................ |
201 |
3.1. Экологическое управление......................................................................................... |
201 |
3.1.1. Экологическое управление на государственном уровне................................... |
201 |
3.1.2. Функциональная подсистема экологической безопасности........................ |
205 |
3.1.3. Природоохранная служба.................................................................................... |
210 |
3.2. Надзор за соблюдением законодательства в области охраны окружающей |
|
среды и использования природных ресурсов................................................................ |
214 |
3.3. Экологический контроль............................................................................................ |
215 |
3.3.1. Государственный экологический контроль......................................................... |
215 |
3.3.2. Производственный экологический контроль.................................................. |
217 |
3.3.2. Общественный экологический контроль......................................................... |
219 |
3.4. Единая государственная система экологического мониторинга........................ |
220 |
3.5. Государственное статистическое наблюдение за окружающей средой............. |
224 |
5 |
|
3.6. Российское экологическое федеральное информационное агентство............... |
225 |
3.6. Экологическое планирование.................................................................................... |
228 |
3.7. Экологический аудит................................................................................................... |
237 |
3.8. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды и |
|
использования природных ресурсов ............................................................................... |
240 |
3.8.1. Плата за использование природных ресурсов................................................. |
241 |
3.8.2. Плата за негативное воздействие на окружающую среду............................. |
244 |
3.8.3. Плата за неорганизованный сброс загрязняющих веществ......................... |
269 |
3.8.4. Плата за сброс сточных вод и загрязняющих веществ.................................. |
273 |
в системы канализации населенных пунктов........................................................... |
273 |
3.9. Экологический ущерб.................................................................................................. |
274 |
3.9.1. Экологический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха..................... |
275 |
3.9.2. Экологический ущерб от загрязнения водных объектов.............................. |
279 |
3.9.3. Экологический ущерб от загрязнения и разрушения почв и земельных |
|
ресурсов............................................................................................................................. |
285 |
3.9.4. Экологический ущерб от действия шума......................................................... |
286 |
3.9.5. Оценка вреда и определение размера экологического ущерба от |
|
уничтожения объектов животного мира и нарушения их среды обитания......... |
289 |
3.9.6.Экологический ущерб от аварии на опасном производственном объекте.292
3.9.7.Предотвращенный экологический ущерб от загрязнения окружающей
среды.................................................................................................................................. |
296 |
3.10. Эффективность и эффект природоохранных мероприятий.............................. |
309 |
Контрольные вопросы к гл. 3 ........................................................................................... |
315 |
ГЛАВА 4. ОХРАНА АТМОСФЕРЫ....................................................... |
316 |
4.1. Классификация промышленных зданий................................................................. |
316 |
4.2. Классификация источников выброса загрязнений............................................... |
317 |
4.3. Расчет выбросов загрязняющих веществ................................................................ |
320 |
4.4. Установки и аппараты очистки газа и их классификация.................................. |
359 |
4.5. Выбор аппаратов очистки газа.................................................................................. |
382 |
4.6. Требования к эксплуатации и обслуживанию установок очистки газа............ |
388 |
4.7. Аспирационные системы и требования к их эксплуатации и обслуживанию.394 |
|
4.8. Расчет рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере................................... |
401 |
4.9. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха населенных мест |
|
................................................................................................................................................. |
410 |
4.9.1. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха |
|
при размещении, строительстве и реконструкции объектов производственной и |
|
иной деятельности........................................................................................................... |
411 |
4.9.2. Гигиенические требования к выбору площадки для строительства.......... |
412 |
4.9.3. Гигиенические требования к обеспечению качества атмосферного воздуха |
|
при разработке проекта.................................................................................................. |
413 |
4.9.4. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха на стадии |
|
строительства и ввода в эксплуатацию объектов..................................................... |
415 |
4.9.5. Гигиенические требования к качеству атмосферного воздуха при |
|
эксплуатации объектов.................................................................................................. |
416 |
4.9.6. Производственный контроль за загрязнением атмосферного воздуха |
|
населенных мест.............................................................................................................. |
417 |
4.10. Санитарно-защитные зоны...................................................................................... |
420 |
4.11. Порядок разработки и утверждения нормативов выбросов загрязняющих |
|
веществ в окружающую среду.......................................................................................... |
424 |
6 |
|
4.12. Мониторинг атмосферного воздуха........................................................................ |
425 |
4.12.1. Выбор маркерных веществ ............................................................................... |
426 |
4.12.2. Выбор точек мониторинга атмосферного воздуха........................................ |
428 |
4.12.3. Сбор и подготовка исходной информации..................................................... |
428 |
4.12.4. Оценка загрязнения территории на основе расчетных данных................ |
428 |
4.12.5. Оценка фактических масс выбросов предприятия по результатам |
|
измерения концентрации маркера выбросов предприятия ................................... |
430 |
Контрольные вопросы к гл. 4 ........................................................................................... |
431 |
ГЛАВА 5. ОХРАНА ГИДРОСФЕРЫ ..................................................... |
433 |
5.1. Водные объекты, их классификация и водопользование..................................... |
433 |
5.2. Лицензия на водопользование................................................................................... |
435 |
5.3. Водоснабжение.............................................................................................................. |
438 |
5.4. Водоподготовка............................................................................................................. |
443 |
5.5. Водопотребление........................................................................................................... |
445 |
5.6. Сточные воды и их классификация ......................................................................... |
448 |
5.7. Водоотведение ............................................................................................................... |
449 |
5.7.1. Разбавление производственных сточных вод.................................................. |
454 |
5.7.2. Охлаждение производственных сточных вод.................................................. |
454 |
5.7.3. Водоочистка............................................................................................................ |
455 |
5.7.4. Методы водоочистки ............................................................................................ |
459 |
5.7.5.Обеззараживание воды.......................................................................................... |
481 |
5.7.6. Биологическая водоочистка................................................................................ |
491 |
5.8. Требования к эксплуатации очистных сооружений.............................................. |
495 |
5.9. Осадки сточных вод и объекты их размещения..................................................... |
500 |
5.9.1. Земледельческие поля орошения........................................................................... |
500 |
5.9.2. Накопители осадков.............................................................................................. |
512 |
5.10. Охрана вод от загрязнения....................................................................................... |
522 |
5.10.1. Лимит водопользования .................................................................................... |
522 |
5.10.3. Предельно допустимая величина антропогенной нагрузки на водный |
|
объект................................................................................................................................. |
526 |
5.10.4. Норматив предельно допустимого вредного воздействия на водный |
|
объект................................................................................................................................. |
530 |
5.10.5. Предельно допустимый сброс в водный объект............................................ |
532 |
5.10.6. Охрана поверхностных вод ............................................................................... |
545 |
5.10.7. Охрана подземных вод ....................................................................................... |
549 |
5.10.8. Обязанности водопотребителя по охране вод от загрязнения.................... |
558 |
5.10. 9. Контроль состава и свойств сточных вод...................................................... |
560 |
5.10.10. Контроль загрязнения поверхностных вод.................................................. |
565 |
5.10.11. Контроль загрязнения морских вод............................................................... |
568 |
5.10.12. Государственный мониторинг водных объектов........................................ |
570 |
Контрольные вопросы к гл. 5 ........................................................................................... |
573 |
ГЛАВА 6. ПЕРЕРАБОТКА И ЗАХОРОНЕНИЕ ОТХОДОВ............. |
574 |
6.1. Отходы производства и потребления и их классификация................................. |
574 |
6.2. Меры по снижению негативного воздействия отходов производства и |
|
потребления на окружающую среду................................................................................ |
580 |
6.3. Требования к размещению отходов производства и потребления..................... |
582 |
6.3.1. Требования к временному размещению отходов производства и |
|
потребления...................................................................................................................... |
583 |
6.3.2. Требования к захоронению отходов производства и потребления.............. |
586 |
7 |
|
6.4. Радиоактивные отходы и их классификация......................................................... |
590 |
6.5. Переработка радиоактивных отходов...................................................................... |
596 |
6.6. Кондиционирование радиоактивных отходов........................................................ |
598 |
6.7. Захоронение радиоактивных отходов ...................................................................... |
599 |
6.8. Твердые бытовые отходы........................................................................................... |
603 |
6.9. Требования к устройству и содержанию полигонов для твердых бытовых |
|
отходов................................................................................................................................... |
607 |
6.9.1. Требования к размещению полигонов твердых бытовых отходов............. |
609 |
6.9.2. Требования к устройству хозяйственной зоны полигона ТБО.................... |
610 |
6.9.3. Требования к эксплуатации полигонов твердых бытовых отходов и их |
|
консервации...................................................................................................................... |
611 |
6.9.4. Производственный контроль за эксплуатацией полигона твердых бытовых
отходов............................................................................................................................... |
613 |
6.9.5. Требования к условиям приема отходов производства и потребления на |
|
полигоны твердых бытовых отходов.......................................................................... |
614 |
Контрольные вопросы к гл. 6 ........................................................................................... |
618 |
ГЛАВА 7. ЗАЩИТА ОТ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ.......... |
620 |
7.1. Радиоактивность .......................................................................................................... |
620 |
7.2. Ионизирующие излучения.......................................................................................... |
621 |
7.3. Действие ионизирующих излучений на человека и окружающую среду.......... |
623 |
7.4. Радиационная безопасность ....................................................................................... |
629 |
7.5. Реабилитация радиационно-загрязненных участков территории..................... |
630 |
7.7. Дезактивация и способы ее проведения................................................................... |
631 |
7.8. Радиометрический контроль...................................................................................... |
632 |
Контрольные вопросы к гл. 7 ........................................................................................... |
641 |
ГЛАВА 8. ЗАЩИТА ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ И |
|
ИЗЛУЧЕНИЙ.............................................................................................. |
642 |
8.1. Электромагнитные поля и излучения и их действие на человека и |
|
окружающую среду ............................................................................................................. |
642 |
8.2. Нормирование электромагнитных полей и излучений........................................ |
645 |
8.3. Гигиенические требования по обеспечению защиты от электромагнитных |
|
полей и излучений............................................................................................................... |
652 |
8.4. Контроль и надзор за уровнями электромагнитных полей и излучений.......... |
655 |
Контрольные вопросы к гл. 8 ........................................................................................... |
660 |
ГЛАВА 9. ЗАЩИТА ОТ ШУМА И ВИБРАЦИЙ................................. |
661 |
9.1. Шум и его действие на человека и окружающую среду....................................... |
661 |
9.2. Нормируемые параметры и допустимые уровни шума в помещениях жилых,
общественных зданий и на территории жилой застройки.......................................... |
666 |
9.3. Акустический расчет................................................................................................... |
667 |
9.4. Оценка воздействия шума на население ................................................................. |
668 |
9.5. Методы и средства обеспечения допустимых уровней шума в помещениях |
|
жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки........................... |
669 |
9.6. Вибрация и ее действие на человека и окружающую среду ................................ |
674 |
Контрольные вопросы к гл. 9 ........................................................................................... |
676 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ................................................... |
677 |
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ..................................................................................... |
680 |
ТИПЫ КЛИМАТОВ ЗЕМНОГО ШАРА, ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ И |
|
КРИТЕРИИ РАЗГРАНИЧЕНИЯ ............................................................ |
680 |
8 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б...................................................................................... |
681 |
ОБРАЗЦЫ И ФОРМЫ ЗАПОЛНЕНИЯ ДОКУМЕНТОВ................. |
681 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В...................................................................................... |
701 |
ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА.......................................................................... |
701 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Г ...................................................................................... |
703 |
ТАКСЫ ДЛЯ ИСЧИСЛЕНИЯ РАЗМЕРА ВЗЫСКАНИЯ................. |
703 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж..................................................................................... |
721 |
ФОРМА № 2-ТП ВОЗДУХ........................................................................ |
721 |
ПРИЛОЖЕНИЕ И...................................................................................... |
729 |
НОРМАТИВЫ ПЛАТЫ ЗА ВЫБРОСЫ............................................... |
729 |
ПРИЛОЖЕНИЕ К...................................................................................... |
742 |
КОЭФФИЦИЕНТЫ, УЧИТЫВАЮЩИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ |
|
ФАКТОРЫ................................................................................................... |
742 |
9
Мы и сейчас еще не поняли и не хотим понять, что животные, птицы и рыбы,
растения без нас проживут, а вот нам без них не прожить и дня единого.
В. П. Астафьев
ВВЕДЕНИЕ
В начале 60-х годов ХХ века человечество впервые стало осознавать серьезность встающих перед ним экологических проблем. Реальностью стали глобальное потепление климата, истощение озонового слоя над полюсами, распространение токсикантов и загрязнение воды, воздуха, почв, продуктов питания вредными химическими веществами, вымирание многих видов растений и животных, снижение биоразнообразия и биопродуктивности в результате деятельности человека.
Своей деятельностью человек создал искусственный мир, преобразовав значительную часть окружающей природной среды. Результатом деятельности человека является продукция – новые вещества, материалы, технические устройства, приборы различного назначения, жидкие, газообразные, твердые отходы и многое другое. Как правило, эти искусственные вещества, материалы, отходы производства и потребления и другая продукция на различных этапах своего жизненного цикла – проектирования, производства, поставки, транспортирования, хранения, использования, утилизации и ликвидации обладают свойствами, несовместимыми с естественными природными системами, а также характеристиками самого человека. Они имеют конечный срок полезного использования, не разлагаются или разлагаются очень медленно, приводят к загрязнению биосферы, непосредственно или косвенно оказывают негативное воздействие на качество жизни и здоровье человека.
Сегодня скорость увеличения вредного воздействия деятельности человека и интенсивность их влияния уже выходит за пределы биологической приспособляемости экосистем к изменениям окружающей природной среды и создает прямую угрозу жизни и здоровью населения планеты.
Принципиальный недостаток развиваемых до сегодняшнего времени технологий заключается в том, что они приводят к нарушению круговорота веществ в биосфере, при которой использование природных ресурсов сопровождается загрязнением окружающей природной среды. Если самоочищающая способность окружающей природной среды недостаточна для нейтрали-
10
зации загрязнений, то они неблагоприятно действуют на жизнь и здоровье человека, технологические процессы и на природные ресурсы.
Во взаимоотношениях человека в отличие от других живых организмов с биосферой есть существенная разница: человек, постоянно изменяя, расширяя и совершенствуя способы и формы своих отношений с биосферой, действует в соответствии со своими потребностями, не всегда согласованными с экологическими законами.
По мнению академика Н. Н. Моисеева, «человек познал законы, позволившие ему создавать современные машины, но он пока не научился понимать, что существуют и другие законы, которые, возможно, он еще и не знает, что в его взаимоотношениях с природой существует запретная черта, которую человек не имеет права переступать ни при каких обстоятельствах … существует система запретов, нарушая которые он разрушает свое будущее».
Ученые определили путь безопасного развития биосферы. Так, французские ученые Е. Леруа и Тейер де Шарден в 1927 году ввели понятие ноосфера, а русский ученый В. И. Вернадский в последующие годы развил это понятие.
Ноосфера – это такое состояние биосферы, в котором все осуществляемые в ней процессы будут управляться разумом. Ноосферный подход предполагает, что люди должны быть воспитаны в духе уважения к окружающей природной среде. Поэтому исключительное значение для сохранения биосферы имеют воспитание, образование и ответственность каждого человека.
С учетом последнего замечания студент, изучающий промышленную экологию, должен:
уметь выявлять источники загрязнения и загрязнители окружающей природной среды;
знать воздействие загрязнителей на человека и окружающую природную среду;
разрабатывать и использовать экобиозащитную технику и технологии для уменьшения или исключения негативного воздействия на окружающую природную среду;
осуществлять переработку, обезвреживание, захоронение и утилизацию отходов производства и потребления;
производить оценку затрат на проведение мероприятий, направленных на уменьшение или исключение негативного воздействия на окружающую природную среду и определение их эффективности;
проводить анализ экологического риска.
Настоящее учебное пособие соответствует требованиям государственного образовательного стандарта по дисциплине «Промышленная экология».