Экзаменационный билет № 14

1.Составьте алгоритм по использованию природных ресурсов и охраны окружающей среды от вредных выбросов угольной промышленности.

 

Часто добыча и использование одних природных ресурсов пагубно влияет на другие. В частности, развитие угледобычи вызывает неизбежные изменения окружающей среды, приводя к загрязнению атмосферного воздуха, изъятию земельных площадей, засолению почв, загрязнению поверхностных и подземных вод и т.д. При подземной добыче угля происходит деформация горных пород, на дневной поверхности образуются провалы, прогибы, заболоченные участки. Серьезной проблемой является предотвращение обрушения поверхности в пределах угленосных площадей Донбасса. Ликвидация последствий подземных работ возможна путем восстановления нарушенных земель. Шахтная порода может быть использована в качестве закладочного материала, после дробления пустой горной породы получают щебень, кирпич, горная порода используется в качестве материала для дорожного полотна. Это в свою очередь будет являться экономией полезных горных пород.

Практически все месторождения нерудных полезных ископаемых являются "комплексными". Они содержат целый ряд важнейших попутных компонентов, извлечение которых в ряде случаев экономически выгодно.

При добыче рудных полезных ископаемых в отвалы ежегодно уходит горная масса, в состав которой входят известняк, мел, песок, глина. Их целесообразно разрабатывать в комплексном производстве замкнутого цикла.

Основными направлениями воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду являются:

изъятие минерально-сырьевых (топливно-энергетические ресурсы, цветные и черные металлы, горно-химическое сырье, гидроминеральные ресурсы) и экологических ресурсов (земля, вода, воздух, флора, фауна);

химическое и тепловое загрязнение биосферы;

физическое воздействие (акустическое, электромагнитное, радиоактивное).

На шахтах в процессе её хозяйственной деятельности образуются следующие виды твёрдых отходов:

- порода, выдаваемая из шахты при проходке горных выработок;

- шлак и зола, образующиеся при сжигании угля в котельной шахты;

- шлак и зола, образовавшиеся при сжигании угля в котельной шахты;

- древесные отходы, представленные в основном пнями выкорчеванных деревьев;

- бытовые отходы, образующиеся при уборке помещений АБК и столовой, а также в других местах;

- резинотехнические отходы (отработанные автомобильные шины, конвейерные ленты, оболочки кабелей, шланги).

 

2. Выбрать мероприятия по очистке загрязненных территорий от деятельности угольной промышленности.

Охрана атмосферного воздуха при использовании полигона для захоронения твердых отходов

Для оценки состояния атмосферного воздуха устанавливаются нормативы предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ и уровней вредных физических воздействий на атмосферу. Эти нормативы должны отвечать интересам охраны здоровья людей и охраны окружающей природной среды.

Формирование высоких отвалов создает условия для проявления более интенсивной ветровой эрозии и приводит к значительному запылению прилегающих территорий.

По многолетнему опыту работы шахты «Северная», в части грамотного складирования породы и шлаков, случаев их самовозгорания не было, поэтому мероприятия против самовозгорания не предусматриваются.

Горящие породные отвалы выделяют от 5,3 до 22,6 кг/год оксида углерода на 1 т породы.

Каждый полигон должен быть оборудован системой мониторинга атмосферных выбросов (свалочный газ), фильтрата и сточных вод, образующихся в депонированных отходах, для предупреждения их негативного воздействия на окружающую среду.

Количество и опасные свойства отходов, предназначенных для захоронения на полигоне, должны быть уменьшены.

Шахта, как горнодобывающее предприятие, в отличие от других предприятий перерабатывающих отраслей, таких как химическая, металлургическая, нефтеперерабатывающая, не входит в число экологически опасных производств. В шахте отсутствуют какие-либо физико-химические процессы, а также не производится глубокий химический процесс переработки какого-либо сырья.

Все основные технологические процессы основаны на сугубо механическом воздействии на добываемое шахтное сырье.

Учитывая, что все организованные источники выбросов на шахте оснащены серийным пылеулавливающим оборудованием, других источников загрязнения атмосферы, которые можно было бы ликвидировать или снизить от них выбросы, не нарушая технологического цикла по добыче угля, на шахте нет, определить конкретные технические мероприятия по снижению выбросов не представляете возможным.

В результате строительства и эксплуатации полигона твердых отходов основными источниками загрязнения атмосферного воздуха является разложение органических фракций твердых отходов, сопровождающееся интенсивным выделением в атмосферу биогаза, в составе которого выделяются метан, двуокись углерода, окись углерода, аммиак, ксилол, толуол, сероводород, фенол и другие вещества.

Источниками загрязнения атмосферного воздуха так же являются: открытая стоянка техники, заполненная опилками, смоченными в 3-х% растворе лизола, технологические операции при разгрузке мусоровозов, внутреннем проезде мусоровозов,изоляции отходов, поступающих на полигон. При этом в атмосферу выделяются оксиды азота, диоксид серы, оксид углерода, сажа, керосин, углеводороды, сероводород, фенол, пыль неорганическая с содержанием SiО₂ 20-70% и другие вещества.

Для минимизации отрицательного воздействия биогаза на окружающую среду и на здоровье человека проводят дегазацию свалочного тела полигона.

Концентрации всех выбрасываемых веществ на границе полигона твердых отходов на шахте не превышают санитарных норм, поэтому в качестве плана мероприятий по охране атмосферного воздуха предлагается проведение организационно-технических мероприятий, не требующих существенных затрат: ведение первичного учета работы, состава и количества выбросов в атмосферный воздух вредных (загрязняющих) веществ и их источников; предоставление в органы, осуществляющие государственное управление, в установленном порядке отчетности по утвержденной форме 2-тп (воздух) государственного статистического наблюдения за вредными воздействиями на атмосферный воздух. регулярное проведение производственного контроля за соблюдением установленных нормативов выбросов; регулярно проводить ТО и ТР автотранспорта и дорожной техники, своевременно производить замену устаревшей техники на более новую, современную; представление в органы, осуществляющие государственное управление, в установленном порядке своевременную, полную и достоверную информацию по вопросам охраны атмосферного воздуха; вносить плату за негативное воздействие на окружающую среду за загрязнение атмосферного воздуха.

 

3.Составьте алгоритм мероприятий по снижению влияния образующихся отходов на состояние окружающей среды.

 

В общий план природоохранной деятельности Субъекта включаются все планы по отдельным направлениям ПЭК, который впоследствии утверждается его руководителем до начала планового периода (года, квартала). Руководитель определяет сроки подготовки планов природоохранной деятельности.

В состав ПНООЛР включаются мероприятия перспективного планирования.

Служба ПЭК осуществляет годовое планирование, которое должно обеспечить выполнение заданий, включенных в ПНООЛР. Проекты планов по снижению влияния образующихся отходов на состояние окружающей среды, входящие в состав ПНООЛР, должны быть согласованы с органами, осуществляющими ГЭК. Ежегодно, в развитие реализации пятилетнего плана, принятого к реализации в составе проекта ПНООЛР, Название предприятия разрабатывает План мероприятий по снижению образующихся отходов на состояние окружающей среды.

В первую очередь, при разработке годового Плана мероприятий Службой ПЭК составляется перечень мероприятий, который обеспечит снижение влияния образующихся отходов на окружающую среду. Целесообразность проведения этих мероприятий должна быть подтверждена расчетами затрат на их реализацию и ожидаемыми результатами по снижению влияния образующихся отходов на окружающую среду.

К числу обязательных мероприятий, включаемых в План, относятся мероприятия по достижению лимитов размещения отходов, получению (продлению) разрешения на размещение отходов, мероприятия по проведению текущих, планово-предупредительных ремонтов мест временного хранения отходов, а также мероприятия, предложенные вышестоящими организациями и предписаниями органов ГЭК.

План мероприятий на следующий год разрабатывается в конце текущего года. План мероприятий разрабатывает лицо, ответственное за организацию природоохранной деятельности в области обращения с отходами с участием заинтересованных руководителей подразделений Название предприятия.

Разработанные мероприятия предварительно проверяется расчетными методами на эффективность и экономичность, определяются источники их финансирования и возможность реализации. После этого План мероприятий подписывает главный инженер и утверждает руководитель Название предприятия. Утвержденный План мероприятий представляется на согласование в Территориальный орган Ростехнадзора.

Служба ПЭК осуществляет контроль выполнения Плана мероприятий. Специалист службы, ответственный за обращение отходов, не реже одного раз в месяц с целью принятия предупредительных мер в случае невыполнения запланированных работ проводит проверку:

- сроков, своевременности начала работ и их завершения

- обеспеченности работ финансированием, оборудованием, материалами

- наличия плана графика работ по вводу в эксплуатацию, проведения капитального и планово-предупредительного ремонтов, наладки и своевременности выполнения мероприятий этого графика

- достоверности отчетности руководителей подразделений Название предприятия о выполнении запланированных мероприятий

 После завершения работ по каждому мероприятию в Плане мероприятий делается запись с указанием конкретных данных о выполнении: дата и номер документа (приказ, договор, разрешение на лимиты размещение отходов, согласования, ввод в эксплуатацию и т.д.), работы, проведенные при выполнении данного мероприятия, причина переноса и т.д.

    Полноту и своевременность выполнения Плана мероприятий контролируют органы ГЭК.

 

 

4.Составьте алгоритм отбора проб на твердые сорбенты

 

Гранулированные сорбенты для отбора паров химических веществ из воздуха начали применять в конце 60-х годов в связи с широким развитием газовой хроматографии.

Способ отбора проб воздуха в жидкости для газохроматографического анализа в большинстве случаев неприемлем, так как не позволяет проводить концентрирование веществ из большого объема воздуха вследствие улетучивания растворителей и связанных с этим потерь анализируемых веществ.

Применение твердых сорбентов дает возможность увеличить скорость пропускания воздуха (по сравнению с пропусканием через жидкость) и за короткое время накопить исследуемое вещество в количестве, достаточном для его определения. Твердые сорбенты позволяют также осуществлять избирательную сорбцию одних веществ в присутствии других, кроме того, твердые сорбенты удобны как в работе, так и при транспортировке и хранении отобранных проб.

Твердые сорбенты, применяемые для отбора проб воздуха, должны обладать механической прочностью, иметь небольшое сродство к водяным парам (т.е. плохо сорбировать их), легко активироваться, иметь максимальную сорбционную способность по отношению к анализируемым веществам, а при анализе легко десорбировать поглощенное вещество, иметь однородную структуру поверхности.

Для анализа воздуха применяют три группы твердых адсорбентов, однако, ни один из сорбентов не является универсальным. Первая группа представляет собой гидрофильные неорганические материалы типа силикагелей и молекулярных сит. Вторая группа – гидрофильные неорганические материалы – активные угли. К третьей группе относят синтетические макропористые органические материалы с высокой степенью гидрофобности и небольшой удельной поверхностью – это пористые полимеры.

Силикагели. Силикагели(SiO2× xH2O) представляют собой гидрофильные сорбенты с высокоразвитой капиллярной структурой геля. Адсорбционная способность силикагеля обусловлена наличием на его поверхности силанольных групп Si-OH, способных к образованию водородных связей с молекулами сорбата. Силикагели избирательно поглощают примеси полярных соединений, таких как амины, спирты, фенол, альдегиды и аминоспирты. Однако этот адсорбент применяют в практике анализа загрязнений реже, чем активный уголь и полимерные сорбенты. Это обусловлено его гидрофильностью, что приводит к значительному снижению сорбционной емкости ловушек.

Активный уголь. Угли являются неполярными сорбентами с сильно развитой пористой структурой. Удельная поверхность активного угля достигает 1000 м2/г, уголь способен прочно удерживать большинство органических соединений и некоторые неорганические газы при обычной температуре. Воздух пропускают со скоростью 0,1-1,0 л/мин. Эффективность улавливания составляет 80-100%, а адсорбционная емкость сорбента может достигать сотен мг.

Активные угли избирательно поглощают углеводороды и их производные, ароматические соединения, слабее – низшие алифатические спирты, карбоновые кислоты, сложные эфиры. Сконцентрированные на активном угле примеси удерживаются очень прочно, и десорбировать их при нагревании практически невозможно. Для извлечения примесей из ловушек с активным углем используют экстракцию.

Полимерные сорбенты. В условиях повышенной влажности применение активного угля и силикагеля для отбора проб становится практически невозможным. В этом случае рекомендуется применять полимерные пористые сорбенты, такие как порапаки, хромосорбы, полисорбы, тенакс и др.

Пористые полимеры инертны, гидрофобны, обладают достаточно хорошо развитой поверхностью, эффективно улавливают из воздуха примеси вредных веществ и не менее легко отдают их при термодесорбции. Успешно применяют для улавливания из воздуха примесей с большой молекулярной массой и таких опасных приоритетных загрязнителей, как пестициды, диоксины. Эффективность улавливания на полимерных сорбентах составляет 88-100 %. Недостатком является плохая адсорбция газов и паров низкомолекулярных соединений.

Для концентрирования вредных веществ из воздуха в качестве адсорбентов применяют также непористые адсорбенты – карбонат калия, сульфат меди, хлорид кальция и др. Преимуществом таких адсорбентов является высокоэффективная десорбция сконцентрированных микропримесей, в том числе одновременное переведение в раствор как самого сорбента, так и адсорбированных на его поверхность химических веществ.

Для быстрого и эффективного отбора микропримесей используют пленочные сорбенты, представляющие собой стеклянную крошку с размером зерен 3-5 мм, обработанную раствором, образующим пленку. Такой тип адсорбентов применяют для концентрирования из воздуха диметиламина, хлороводорода, фтороводорода и др.