Химическая и биологическая безопасность

 

Сточные воды предприятий (например, нефтеперерабатывающих) вначале подвергаются физико-химической очистке, а затем  биологической. Содержание вредных  веществ в сточных водах, поступающих  на биологическую очистку не должно превышать определенных значений (табл. 2).

 

Таблица 2. Предельные значения концентрации загрязняющих веществ в сточных водах нефтеперегонных заводов, направляемых на биологическую очистку

Вещества и  параметры	Предельные значения
Масла и жиры	< 75 мг / л
Сульфиды	< 200 мг / л
Осаждаемые вещества	< 125 мг / л
Тяжелые металлы (например, Ni, Cr)	Менее предела токсичности  для организмов
pH	5 -9
Температура	< 36 оС

 

2.6. Утилизация отходов.

При разработке совместимой  с окружающей средой системы переработки  отходов ставятся следующие (по порядку  важности) главные задачи:

1. Снижение количества  отходов уже в процессе производства  продукции.

2.Уменьшение отходов за  счет их сортировки при сборе.

3.Широкое вторичное использование  материалов, полученных из отходов.

4. Удаление остающихся  после переработки отходов с  минимально возможным риском  для окружающей среды и здоровья  человека.

   Виды утилизации отходов:

-·складирование;

-·сжигание;

-·компостирование (неприменим  для отходов, содержащих токсичные  вещества);

-·пиролиз.

Наиболее распространено сейчас складирование отходов. Примерно 2 / 3 всех отходов бытового и производственного  происхождения и 90 % инертных отходов  складируют в хранилищах - свалках. Такие хранилища занимают большие  площади, являются источниками шума, пыли и газов, образующихся в результате химических и анаэробных биологических  реакций в толще, а также источниками  загрязнения грунтовых вод в  результате образования на открытых свалка просачивающихся вод (табл. 3).

 

Таблица 3. Усредненные характеристики просачивающихся вод из хранилищ (свалок) городского бытового мусора (через 6-8 лет после закладки на хранение)

Значение pH	6,5 - 9,0
Сухой остаток	20000 мл / л
Нерастворимые вещества	2000 мг / л
Электрическая проводимость (20 оС)	20000 мкСм / см
Неорганические  компоненты
Соединения щелочных и  щелочноземельных металлов (в расчете  на металл)	8000 мг / л
Соединения тяжелых металлов (в расчете на металл)	10 мг / л
Соединения железа (общее Fe)	1000 мг / л
NH4	1000 мг / л
SO2-	1500 мг / л
HCO3	10000 мг / л
Органические  компоненты
БПК (биохимическое потребление  кислорода за 5 суток)	4000 мг / л
ХПК (химическое потребление  кислорода)	6000 мг / л
Фенол	50 мг / л
Детергент	50 мг / л
Вещества, экстрагируемые метиленхлоридом	600 мг / л
Органические кислоты  отгоняемые водяным паром (в расчете  на уксусную кислоту)	1000 мг / л

 

Отсюда следует, что складирование  отходов не может являться удовлетворительным методом их утилизации, и необходимо использовать другие методы.

В настоящее время сжигается  до 50 % всех отходах в развитых странах.

Преимущества метода сжигания состоят в существенном уменьшении объема отходов и действенном  разрушении горючих материалов, включая  органических соединений.

Остатки от сжигания - шлаки  и зола - составляют лишь 10 % первоначального  объема и 30 % от массы сжигаемых материалов. Но при неполном сгорании в окружающую среду могут попадать многочисленные вредные вещества (табл. 4 и 5). Для  снижения эмиссии органических веществ  необходимо использовать устройства для  очистки дымов.

Таблица 4. Эмиссия вредных веществ из установок сжигания мусора (мг / л)

Вредные вещества	Содержание в неочищенных  дымовых газах
HCl	400...1150
HF	2...20
SO2	200...800
NOх	150...400
CO	20...600
Органические вещества	300...500
Пыль	800...15000

 

Таблица 5. Среднее содержание металлов в пылеобразных частицах дыма мусоросжигательной печи (10 проб, среднее содержание пыли в отходящих топочных газах 88 мг / м³ )

Состав пыли	Концентрация, мг / м3	Состав пыли	Концентрация, мг / м3
Алюминий	12,056	Олово	0,167
Цинк	3,080	Кадмий	0,071
Свинец	1,760	Хром	0,044
Медь	0,185	Ртуть	0,001

 

Пиролизом называют разложение химических соединений при высоких  температурах в отсутствие кислорода, вследствие чего становится невозможным  их горение. В табл. 6 показаны различия в процессах сжигания (термолиза) и пиролиза отходов на основе сравнения  этих двух методов.

 

Таблица 6. Различия между термолизом и пиролизом органических отходов

Сжигание отходов	Пиролиз отходов
Обязательна высокая температура	Достаточно относительно небольшая температура (450 оС)
Необходим избыток воздуха (соотв. кислорода)	Отсутствие кислорода (соотв. воздуха)
Поступление тепла непосредственно  за счет выделяющейся теплоты реакции	Поступление тепла большей  частью через теплообменники
Окислительные условия, окисляются металлы	Восстановительные условия, металлы не окисляются
Основные продукты реакции: CO2, H2O, зола, шлаки	Основные продукты реакции: Н2, СnНm, СО, твердые углеродные остатки
Газообразные вредные  вещества: SO2, SO3 , NOx, HCl, HF, тяжелые металлы, пыль	Газообразные вредные  вещества: H2S, HCN, NH3, HCl, HF, фенолы, смолы, Hg, пыль
Большие объемы газа (доля воздуха)	Малые объемы газов
Зола спекается в шлак, уход влаги	Отсутствие процессов  сплавления и спекания, уход влаги
Предварительное измельчение  и равномерность дробления не являются необходимыми, но благоприятны	Предварительное измельчение  и равномерность дробления необходимы
Жидкие и пастообразные  отходы, как правило, не подлежат обработке	Жидкие и пастообразные  отходы в принципе обрабатываются
Экономичность производства достигается при числе жителей  около 1 млн	Экономичность производства, вероятно, обеспечивается при числе  жителей около миллиона

 

Хотя пиролиз имеет  много достоинств, он обладает и  существенными недостатками: сточные  воды, поступающие из установок для  пиролиза, сильно загрязнены органическими  веществами) фенолы, хлорированные  углеводороды и др.), а из отвалов  твердых остатков пиролиза (пиролизного  кокса) под действием дождей происходит вымывание вредных веществ; в  твердых продуктах пиролиза, кроме  того, найдены высокие концентрации поликонденсированных и хлорированных  углеводородов. В связи с этим пиролиз нельзя считать экологически безопасным методом переработки отходов.

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

                        Человек в процессе своей деятельности производит огромное количество    химических веществ, которые негативно воздействуют на окружающую среду. Но в данный момент он не имеет такой технологии, которая бы делала бы деятельность человека абсолютно безотходной.    

                          Современная биотехнология имеет потенциальные возможности для обеспечения основных потребностей страны в широком спектре биотехнологических препаратов медицинского и ветеринарного назначения, в пищевых продуктах, в средствах защиты растений и биоудобрениях, в биопрепаратах для проведения природоохранных мероприятий, для добычи минерального сырья, для получения новых материалов, в создании возобновляемых источников энергии и создании электронных приборов различного назначения. Одновременно надо понимать, что биотехнологическое производство может представлять опасность для человека и экосистем, так как даже непреднамеренно в хозяйственный оборот и окружающую среду может быть выпущен опасный экопатоген с трудно прогнозируемыми последствиями. Принято считать, что 99% генно-инженерных организмов, используемых в исследовательских целях и в промышленности, не оказывают неблагоприятного воздействия на здоровье людей или окружающую среду. Тем не менее, абсолютной безопасности в биотехнологии, как, впрочем, и в других отраслях деятельности человека, достичь невозможно.

                                                

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Экологические проблемы: что происходит, кто виноват и  что делать?:

Учебное пособие / Под ред. Проф. В. И. Данилова - Даниляна. — М.: Изд-во МНЭПУ, 1997.

2. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн. 2.

3. Загрязнения воды и воздуха: Пер с англ. - М.: Мир, 1995. - с., ил.

4. Журнал «Жизнь без опасностей» (№4 – 2008 №1 – 2009,).

5. Практическое руководство по биологической безопасности в лабораторных условиях. ВОЗ., Женева, - 2007, (2004). - 188 с.

6. М.А.Пальцев и В.П.Сергиев «Современное понимание проблемы биологической безопасности»