2014-02-24
568
Таблица 4.2
.
Рис. 4.6 Структура потребления галоидопроизводных углеводородов.
1 – пропелленты; 2 – остальные галоидопроизводные углеводороды;
3 – вспенивающие агенты; 4 – растворители; 5 – хладагенты.
Однако перевод холодильного оборудования на новые хладагенты тесно связан с новой эколого-энергетической проблемой - увеличением парникового эффекта. Дело в том, что галоидопроизводные углеводороды также относятся к тепличным газам.
Вклад CFCs в парниковый эффект достигал в начале 1990 г.г. 24%.(см. рис. 4.7) Это происходит потому, что потенциал глобального потепления CFCs - GWP чрезвычайно велик. GWP показывает во сколько раз парниковый эффект 1 кг CFCs превышает вклад 1 кг СО2. Принято, что GWP(CO2)=1 или GWP(R11)=1. Поскольку время жизни фреонов различно, в литературе имеются данные по GWP хладагентов за период 100 лет, 500 лет.
1
Рис.4.7. Вклад различных газов в парниковый эффект.
1–СО2; 2–CFC и R12; 3–другие CFCs; 4–N2O; 5–CH4.
Следует обратить внимание, что количество выделяемого СО2 при производстве 1 кВт.ч электроэнергии для различных топлив различно: уголь –1.12 кг; нефть –0.94 кг; газ – 0.57 кг; ядерное топливо –0 кг.
|
|
|
В силу исторически сложившейся инфраструктуры производства электроэнергии количество СО2 выделяемое при производстве 1 квт.ч в различных странах отличается, см. табл. 4.1.
В этой связи необходимо обратить внимание на два момента:
1. Тепловое загрязнение Земли носит международный характер.
2. UNEP (United Nations Environment Programme) – международная организация по охране окружающей среды при ООН, должна проводить жесткую политику по структурной перестройке экономики.
Таблица 4.1.
Эмиссия СО2 при производстве электроэнергии в различных странах
| Страна | Эмиссия СО2, КГ/кВт*ч |
| Норвегия | 0.00 |
| Франция | 0.12 |
| Швеция | 0.14 |
| Канада | 0.26 |
| Япония | 0.42 |
| Италия | 0.60 |
| Германия | 0.66 |
| США | 0.72 |
| Великобритания | 0.84 |
| Австралия | 1.04 |
При этом следует иметь в виду достаточно низкий КПД электростанций и потери энергии при транспортировке (см. рис. 4.8).
Возвращаясь к проблеме перехода на новые альтернативные рабочие тела для холодильной техники видно, что требуется использовать не только хладагенты с ОDP=0.00, но и низким значением GWP. Но фторированные хладагенты имеют высокое значение GWP и низкое значение теплоты испарения, а, следовательно, низкое значение холодопроизводительности и холодильного коэффициента.
Рис.4.8 Потери энергии при транспортировке.
В этих условиях для более полного учета энергетических и экологических факторов необходимость введения нового понятия Полного эквивалента глобального потепления - TEWI:
TEWI=GWP*M+a*В*L, (4.1)
где M –масса утечек хладагента, кг;
|
|
|
a - коэффициент пересчета кВт.ч в кг СО2, для автомобильных кондиционеров и холодильного транспорта составляет 2.32 кг/л.
В - затраты электроэнергии в течение времени эксплуатации оборудования, кВт;
L - время эксплуатации оборудования.
Соотношение между прямым и косвенным вкладом в TEWI для различных типов холодильного оборудования различно (рис.4.9).
TEWI для различных типов холодильных систем
| Тип холодильного оборудования | Химическая эмиссия | Использование энергии |
| Холодильник/морозильник | ||
| Торговое оборудование | ||
| Автомобильный кондиционер |
рис. 4.9 Изменение в TEWI относительно базовой CFC-технологии
1-2 – домашние холодильники;
3-4 – торговое оборудование (низкотемпературные);
5-6 – коммерческие охладители (водоохлаждаемые);
7-8-9 – автомобильные кондиционеры.
Литература: Оформить по ГОСТ
1. Петров К.М. Общая экология. Санкт-Петербург. «Химия», 1998. - 346с.
2. Железный В.П., Жидков В.В. Эколого-энергетические аспекты внедрения альтернативных хладагентов в холодильной технике. «Донбас», 1996. - 143с.
3. Ларин И.К. Фреоны и озоновый слой Земли //Холодильная техника.1999. – 34 - 37с.
4. Green J. The Energy Alternatives for a Sustainable Europe (EASE) Project // Stepping Towards Sustainability in Energy: practical proposals for Europe. Main report. Edinburgh (Scotland): Friend of the Earth Scotland. – 1997. – P. 1–31.
Рассмотрим экологические аспекты структурной перестройки народного хозяйства. Всю экономику можно представить в виде своеобразной пирамиды, разделенной на слои в соответствии с технологическими стадиями продвижения первичного сырья и переработки его в конечные продукты. По мере удаления от основания пирамида сужается, доля отраслей более высокого уровня в ВНП уменьшается.
В основании пирамиды находятся природоэксплуатирующие отрасли. Это структурный нижний слой или так называемая первичная экономика. Здесь находятся четыре сектора народного хозяйства: горнодобывающее производство, сельское хозяйство, лесная промышленность и рыбное хозяйство.
Во второй слой входят отрасли, обеспечивающие первоначальную переработку природного сырья производство металла, электроэнергии, простейшая деревообработка и т. д.
В третьем слое этой пирамиды идет дальнейшее углубление обработки продукции, вторичная переработка природного сырья.
В четвертом и более высоких слоях, на дальнейших этапах природно-продуктовой вертикали, появляется машиностроение, производство сложных товаров и услуг.
На нижних слоях пирамиды важную роль играют природные ресурсы, первичное сырье и труд относительно низкой квалификации. По мере подъема по слоям, удлинения природно-продуктовых вертикалей эти факторы производства играют все меньшую роль, на первый план начинают выступать высококвалифицированный труд, научные и технические достижения, высокие технологии, информация. Информация становится решающим фактором для верхних структурных слоев.
Очевидно, что чем уже основание пирамиды- экономики и шире ее вершина, тем лучше. Это означает, что при меньших затратах всех видов ресурсов в нижних слоях, на начальных этапах природно-продуктовой вертикали, происходит увеличение производства товаров и услуг в верхних слоях экономики. Процесс сужения основания пирамиды при расширении ее вершины и есть процесс экологизации экономики, когда происходит уменьшение нагрузки на окружающую среду при увеличении обеспеченности высококачественными товарами и услугами.
Отражением этой ситуации стало увеличение природоемкости во многих отраслях и по многим видам продукции. В условиях промышленного спада производство и потребление многих природных ресурсов, уменьшились суммарные выбросы и загрязнения. Однако удельные показатели затрат природных ресурсов и загрязнений в расчете на единицу конечной продукции возросли. В связи с этим достаточно показательно ухудшение одного из важнейших факторов устойчивого и эколого-ориентированного развития рост энергоемкости экономических показателей. Этот показатель для ВНП существенно вырос за последнее время. Это означает, что для достижения конечных результатов в экономике приходится значительно увеличивать удельные затраты нефти, газа, угля, электроэнергии, что безусловно ведет к исчерпанию невозобновимых природных ресурсов.
|
|
|
Следующее направление экологизации экономического развития состоит в широком развитии малоотходных и ресурсосберегающих технологий. Развитие малоотходных и ресурсосберегающих технологий носит региональный характер и связано с экономическим микроуровнем - цех, предприятие, группа разнопрофильных предприятий на одной территории.
Цель развития малоотходных и ресурсосберегающих технологий – создание замкнутых технологических циклов с полным использованием поступающего сырья отходов.
Поэтапная трансформация традиционных технологий в малоотходные и ресурсосберегающие позволит постепенно перейти от открытых производственных систем, со свободным входом ресурсов и выходом отходов, к полуоткрытым, с частичным использованием извлекаемых материалов и очисткой отходов, а затем и к системам закрытого типа, с полной переработкой и утилизацией всех поступающих ресурсов и отходов и прекращением загрязнения окружающей среды. Малоотходные технологии создают новые циклы, связи внутри самого технологического процесса.
Постепенный переход к комплексам малоотходного и ресурсосберегающего производства, «комплексирование производства» позволяет значительно снизить нагрузку на окружающую среду, особенно на региональном уровне. Современные технологии, заменяя устаревшие и природоемкие, дают возможность существенно уменьшить количество разрабатываемых месторождений, сохранить для будущих поколений запасы исчерпаемых, невозобновимых природных ресурсов.
Вывод: необходимость смены техногенноготипа развития на устойчивый тип во многом определяется теми ограничениями, которые сейчас сложились в экономике. Среди них можно выделить экологические, экономические (инвестиционные) и социальные.
|
|
|
Экологические лимиты техногенного развития обусловлены количественным исчерпанием и качественным ухудшением запасов природных ресурсов, загрязнением окружающей среды.
Экономическое ограничение связано с растущей диспропорцией между затрачиваемыми в использование и добычу природных ресурсов средствами и получаемыми результатами.
С каждым годом эксплуатация природных ресурсов требует все больше удельных затрат на единицу продукции. Социальные ограничения техногенного развития определяются ухудшением качества жизни, заболеваемостью населения в результате загрязнения окружающей среды, а также национальными и миграционными проблемами, вызываемыми деградацией окружающей среды.
В целом реальная экологизация экономического развития, переход от техногенного типа к устойчивому позволит сэкономить и высвободить из производственного процесса огромное количество природных ресурсов, уменьшить загрязнения и отходы при увеличении конечных результатов.
5.1 Экологическая экспертиза проектов. Для проведения экологической экспертизы какого-либо проекта необходимо иметь следующие данные:
· Нормативные документы по охране окружающей среды для выработки экологических критерий;
· Статистические данные по надежности объектов, аналогичных подлежащим экспертизе;
· Данные по состоянию окружающей среды:
1. Данные полевых и лабораторных наблюдений;
2. Данные, полученные в результате проведенных расчетов.
Учитывая большой объем исходной информации и сложность задач по объективной оценке уровня проработки документа, необходимо создание и использование экологической экспертной системы, представляющей собой автоматизированную систему принятия экспертных решений.
Эта система состоит из следующих интегрированных между собой компонентов:
· Системы управления базой данных;
· Базы данных;
· Программы логических выводов, запросов и объяснений;
· Программных средств языков программирования;
· Программных средств интерфейса к процедурам пользователя.
Принятие экспертного решения проходит по следующим этапам:
1. Форматирование блоков системы.
2. Форматирование базы знаний.
3. Запрос у пользователя в диалоговом режиме и в базе данных параметров, необходимых для знаний.
4. Расчет параметров, необходимых для анализа в базе знаний.
5. Анализ данных и принятие экспертных решений.
6. Отображение результатов расчета и дальнейшее использование их как параметров для выполнения прикладных программ пользователя.
Создается экспертная комиссия:
· Председатель комиссии, ответственный за проведение экологической экспертизы, - главный эколог;
· Эксперты – экологи- специалисты по научным направлениям и видом работ.
В состав экспертной комиссии должны входить ведущие ученные и специалисты экологической службы, научно-исследовательских, проектно-конструкторских и технологических организаций, разрабатывающих техническую документацию, служб стандартизации; главные специалисты сторонних организаций (предприятий) и (по согласованию) представители общественных природоохранных объединений, организованных либо неформальных, а также представители средств массовой информации, если экспертируемый проект имеет большой общественный резонанс.
Проекты нормативно- технической документации должны быть представлены на экспертизу с пояснительной запиской и техническим заданием на разработку.
Проектная, конструкторская и технологическая документация, направляемая на экспертизу в экспертную комиссию либо в организации экологической службы, должна быть представлена единым комплексом, включая техническое задание на разработку и задание на проектирование.
Экологическая экспертиза является составной частью общей экспертизы технической документации и проводится в следующем порядке:
· Проверка установленной комплектности;
· Проверка наличия в документации обязательных подписей;
· Учет при экспертизе действующих общегосударственных и ведомственных правил, требований и норм;
· Оформление результатов экспертизы.
Экологическая экспертиза проектов представляет собой определенную нормативными актами деятельность экспертных подразделений органов государственного и отраслевого контроля или специально создаваемых экспертных групп и комиссий по анализу, проверке и оценке предплановой, проектно-планировочной, проектно-сметной, конструкторской и технологической документации на ее соответствие установленным правилам и требований охраны окружающей среды и рационального природопользования, в целях предупреждения возможных негативных воздействий проектируемых объектов на окружающую среду и обеспечения благоприятного ее состояния при эксплуатации этих объектов.
Проведение экологической экспертизы проектов состоит из трех основных этапов:
1. Подготовительного, при котором устанавливается полнота представления на экспертизу проектных материалов в соответствии с нормативными документами Минприроды;
2. Основного, при котором изучаются представленные материалы, устанавливается их соответствие требованиям природоохранного законодательства, оптимальность принятых решений по вопросам природопользования и охраны окружающей среды;
3. Заключительного, при котором производится обобщение и оценка данных и составление заключения экспертизы.
5.1.1 Оформление результатов экологической экспертизы. Нормативно-техническую, проектно-конструкторскую и технологическую документацию, поступающую от разработчиков и внешних организаций, регистрирует эксперт-эколог в журнале по установленной форме.
По результатам проведенной экспертизы составляют перечень замечаний и экспертное заключение в двух экземплярах. Структурно эколого-экспертное заключение должно состоять из трех основных частей: вводной (протокольной); констатирующей (описательной); заключительной (оценочно-обобщающей).
При недостатке экологических проработок должны быть сформулированы конкретные замечания и предложения по проектным решениям с изложениям сути необходимых изменений, дополнений и указанием срока доработки и представления материалов на повторную экспертизу.
По результатам экологической экспертизы технической документации следует проводить анализ наиболее характерных и часто встречающихся замечаний и ошибок, на основании которых подразделение экологической службы разрабатывает план организационно-технических мероприятий, направленных на повышение качества.
Эколого-экономическая оценка проектов зависит от соблюдения ряда условий. Прежде всего, проектная документация должна отвечать действующим государственным стандартам, нормативам и положениям.
Экономический эффект от природоохранных мероприятий различного направления определяется величиной предотвращенного экологического и, как следствие, экономического и социального ущерба, выявляемого как на самом предприятии, так и в окружающей его среде и обществе на всех видах реципиентов.
При решении одно-целевой задачи по предотвращению или сокращению негативного воздействия объекта на природную среду полный экономический эффект равен величине годового предотвращенного ущерба:
∑Эi=∑∆Пi, (5.1)
где ∑∆Пi – годовой экономический ущерб, предотвращаемый в результате снижения или прекращения воздействия i-го объекта на окружающую среду, грн/год.
При решении многоцелевой задачи в процессе осуществления природоохранных мероприятий, базирующейся на новой технологии производства, энерго- и (или) ресурсосбережения, или при утилизации отходов производства, или бытовых полный экономический эффект равен:
∑∑∆Пi+∑∆Dj, (5.2)
где ∑∆Dj - прирост годовой прибыли на производстве j- й ресурсосберегающей технологии или использования веществ, уловленных при очистке сточных вод и отходящих газов.
5.2 Экологическая паспортизация объектов и технологий. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ включает общие сведения о предприятии, используемом сырье, описание технических схем выработки основных видов продукции, схемы очистки сточных вод и аэровыбросов, их характеристики после очистки, данные о твердых и других отходов, а также сведения о наличии в стране и в мире технологий, обеспечивающих достижение наилучших удельных показателей по охране природы. Вторая часть паспорта содержит перечень планируемых мероприятий, направленных на снижение нагрузки на окружающую среду.
Состав природоохранного паспорта должен отражать:
· Переход от изучения следствий к детальному дифференцированному изучению причин;
· Переход от рассмотрения общего объема выбросов к удельным показателям, относимым к единице производственной продукции и сопоставляемым с наилучшими мировыми показателями.
Экологический паспорт (ЭП) объекта или предприятия - это нормативно- технический документ нового типа, включающий все данные о потребляемых и используемых ресурсах всех видов, а также определяющий все прямые влияния и воздействия на окружающую природную среду. ЭП содержит систему данных, выраженных через систему стандартизованных показателей, отражающих уровень использования природных и других ресурсов и степень воздействия на основные компоненты природной среды – атмосферу, гидросферу, литосферу.
ЭП разрабатывается за счет собственных средств организации, подлежит согласованию с СЭН и территориальными органами охраны природы, утверждается первым руководителем организации, а затем регистрируется в территориальном органе охраны природы. Руководитель, утвердивший ЭП, несет персональную ответственность за правильность его составления, достоверность содержащихся в нем данных, своевременность внесения корректив, отражающих изменение характера использования природных и иных ресурсов, воздействия на окружающую среду.
ЭП является не только исполнительным документом одной из форм экологического контроля, но также служит информационной основой для паспортизации территорий, регионов и страны в целом. Для этого экземпляры ЭП распределяются следующим образом: один экземпляр хранится в организации, другой – в территориальном или региональном органе охраны природы, третий – направляется в НИИЦ «Экология» для формирования экологического банка данных.
Разработка ЭП – процесс индивидуальный и многоэтапный. Основой разработки ЭП являются:
· Согласованные и утвержденные основные показатели строительно-производственной, хозяйственной и иной деятельности, связанной с потреблением ресурсов и воздействиями на окружающую среду;
· Разрешение на природопользование;
· Паспорта всех очистных систем и установок, сооружений и установок по сбору и утилизации отходов;
· Данные статистической отчетности по природо- и ресурсопользованию.
Составление ЭП включает операции расчета норм антропогенного воздействия:
· Предельно-допустимых выбросов (ПДВ) вредных веществ в атмосферный воздух;
· Предельно-допустимых стоков (ПДС), очищенных или неочищенных, сбрасываемых в поверхностные водоемы, или системы централизованной канализации (КОС), или на рельеф;
· Предельно-допустимых вредных воздействий (ПДВ) полей, излучений, физико-механических и инвентаризация источников воздействий, загрязнений окружающей среды.
Экологический паспорт организации, предприятия или отдельного объекта включает разделы, расположенные в такой последовательности:
· Титульный лист;
· Общие сведения о предприятии и его реквизиты;
· Краткая природно-климатическая характеристика района расположения предприятия;
· Краткое описание технологии производства и сведения о продукции, балансовая схема материальных потоков;
· Сведения об использовании земельных ресурсов;
· Характеристика сырья, используемых материальных и энергетических ресурсов;
· Характеристика выбросов в атмосферу;
· Характеристика водопотребления и водоотведения;
· Характеристика отходов;
· Сведения о транспорте предприятия;
· Сведения об эколого-экономической деятельности предприятия.
ЦЕЛЬ инженерно-экологической паспортизации – установление предельно-допустимых воздействий промышленных объектов и технологий на окружающую среду с учетом ее фонового состояния. На основании полученных данных о предприятии и его влияния на окружающую среду делается вывод о его экологической безопасности.
Литература:
1.Гирусов Э.В., Бобылев С.Н., Новоселов А.А., Чепурных Н.В. Экология и экономика природопользования. - М.: «Закон и право», 1998. – 455 с.
2. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Курс инженерной экологии. - М. «Высшая школа», 1999. - 446 с.
