ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.09.2020
Просмотров: 2702
Скачиваний: 5
Бумага составляет примерно половину упаковочных материалов, затем следует стекло, металл и пластик. Средний американец выбрасывает около 500 кг упаковочных материалов в год.
Потребление бумаги неуклонно растёт в связи с постоянным развитием мирового рынка, поэтому широкое внедрение вторичного использования бумажных ресурсов позволит нам сократить темпы прироста вырубки лесов.
Пластмассы в виде отходов естественным путем разлагаются очень медленно, либо вообще не разлагаются. При их сжигании происходит сильное загрязнение атмосферы ядовитыми веществами (диоксинами).
Диоксины – полихлорированные соединения, содержащие ароматические ядра.
За высокую токсичность их относят к особому классу загрязняющих веществ – токсикантам или суперэкотоксикантам.
Даже в малых дозах диоксины вызывают мутагенный эффект, отличаются кумулятивной способностью. Комплексный характер действия этой группы соединений приводит к подавлению иммунитета, поражению органов и истощению организма.
Для диоксинов отсутствует предел токсичности, понятие ПДК теряет смысл.
Ежегодно в мире выпускается около 80 млн. тонн пластмасс.
Наиболее эффективными способами предотвращения накопления пластмассовых отходов является их вторичная переработка (рециклинг) и разработка биоразлагаемых полимерных материалов.
Рециклинг «отслуживших» пластмасс осуществляется в США, Японии и в 16 промышленно развитых странах Европы. В США актуальность переработки пластмасс связана с постоянно растущим объемом отходов.
Начиная с 1955 г., в Японии ведутся разработки по технологии переработки полимерных отходов. В связи с тем, что свободных территорий для складирования твердых отходов в Японии практически нет, переработка отходов пластмасс производится путем сжигания (термической деструкции) без образования вторичных продуктов загрязнения.
Новым направлением решения проблемы пластмассовых отходов является создание второго поколения пластиков – биоразлагаемых полимерных материалов, которые разлагаются в природных условиях до безвредных соединений.
Существует три основных пути создания биоразлагаемых полимерных материалов:
-
синтез биоразлагаемых пластмасс с помощью микроорганизмов (биополиэфиры, биополисахариды);
-
биоразлагаемые пластмассы на основе природных веществ (природные полисахариды, смесь полиэтилена и крахмала);
-
химический синтез (синтетические полиэфиры).
В 1989 г. итальянская химическая компания «Феррузи» объявила о создании первого в мире полностью биоразлагаемого пластика. Пластик сделан из полиэтиленовой ткани, которая содержит пустоты, заполненные кукурузным крахмалом в количестве от 10 до 50 %. Микроорганизмы разрушают новый пластик до окиси углерода и воды в течение полугода.
В Германии получен биоразлагаемый полимер на основе масла овощей (жирные кислоты масла связываются для получения полимера), который является полностью безопасным для окружающей среды. Его стоимость не выше стоимости полимеров, произведенных из нефти.
Стеклянные банки утилизируются двумя путями: повторным использованием, либо отправлением на переплавку на заводы по производству стеклянной тары. Однако основная масса стеклянной тары используется однократно. Основной проблемой утилизации использованной стеклянной тары является ее извлечение из массы городских отходов.
Степень утилизации использованных алюминиевых и жестяных банок сильно варьирует даже в промышленно развитых странах: в Великобритании она составляет 3,5 %, в странах Западной Европы – 13 % , а в США – 55 %.
В странах Западной Европы предполагается увеличение степени утилизации использованных алюминиевых банок, т.к. на получение из них алюминия необходимо затратить лишь 5 % энергии от той, которую пришлось бы израсходовать на его производство из натурального сырья.
Лом металлов образуется в виде отходов промышленности (67 %), амортизационного лома (31 %) и металла, извлекаемого из шлаковых отвалов (2 %). Амортизационный лом – это списанные и изношенные оборудование и инструменты, военный и судовой лом, металлоизделия и инвентарь. Сталь из металлолома на 70 % дешевле получаемой из руд.
24. Рост потребления энергии в современных условиях и влияние этого процесса на экологическое состояние территории и экономическое развитие государства.
Энергетический кризис – явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области логистики, политики или физического дефицита.
Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продол-жительности и улучшения условий его жизни. История цивилизации – история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления. Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ. Источниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV веку средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек. Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, – оно возросло в 30 раз и достигло в 1998 г. 13.7 Гигатонн условного топлива в год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек. В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей. В то же время энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ). Несмотря на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги у широкой общественности. Так продолжалось до середины 70-х годов, когда в руках специалистов оказались многочисленные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности предстоящих изменений климата. Считается, что одной из главных причин этого изменения является энергетика. Под энергетикой при этом понимается любая область человеческой деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Значительная часть энергетики обеспечивается потреблением энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ. Такой упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития уровня потребления энергии, в том числе России. В действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового эффекта, ответственность за который, частично лежит на энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в системе атмосфера-океан. Корректный анализ проблемы возможен лишь с учетом всех факторов, при этом, разумеется, необходимо внести ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать катастрофы глобального потепления.
25. Теплоэнергетика и основные виды топлива, использующиеся для получения энергии. Физическое и химическое загрязнение окружающей среды.
На современном этапе развитие человеческой цивилизации невозможно без широкого использования энергии. Энергетика – это отрасль народного хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, производство, преобразование, передачу и использование различных форм энергии. Основными формами применяемой в настоящее время энергии являются теплота и электричество.
Многообразие форм существования энергии, свойство их взаимопревращения позволяют использовать для производства и потребления энергии различные топливно-энергетические ресурсы и энергоносители, определяют их взаимозаменяемость. Понимание единства и эквивалентности разных форм энергии сложилось к середине XIX века, когда был накоплен большой опыт преобразования одних форм энергии в другие. Естественным обобщением огромного объема накопленных данных по преобразованию одних форм энергии в другие явился закон сохранения и превращения энергии – один из основных фундаментальных законов природы (см. вторую книгу).
Потребность в преобразовании энергии связана с необходимостью применения конкретных форм энергии (главным образом теплоты и электроэнергии) в современных технологических процессах при достаточно большом разнообразии первичных энергоресурсов для их получения. При этом даже эти два вида энергии применяются в различных формах: теплота – в виде пара, нагретых газов и воды при разных значениях температуры, а электрическая – в виде переменного или постоянного тока и при разных уровнях напряжения.
Первичными источниками тепловой энергии в основном были и остаются органические топлива (уголь, природный газ, нефть, горючие сланцы и др.). Анализ всех взаимосвязей между источниками энергии (энергоресурсами), тепловой энергией и устройствами для получения работы (электроэнергии) относится к сфере теплоэнергетики. Теплоэнергетика – отрасль энергетики, занимающаяся преобразованием теплоты в другие виды энергии, главным образом в механическую и электрическую. Предметом изучения теплоэнергетики являются термодинамические циклы и схемы энергоустановок, степень их совершенства, вопросы горения топлива, теплообмена, теплофизические свойства рабочих тел и теплоносителей и др.
Преобразование энергии осуществляется в различных машинах, аппаратах и устройствах. В энергетике в основном используются пять видов установок: генерирующие, преобразующие, аккумулирующие, транспортирующие и потребляющие.
Техническую основу современной теплоэнергетики составляют теплосиловые установки тепловых электростанций (ТЭС), которые состоят из котлоагрегатов и паровых турбин (рис.1.1).
Над совершенствованием установок, преобразующих тепловую энергию в электрическую, работают более 100 лет. Энергетическая ценность энергоресурсов, эффективность их использования, степень совершенства процессов и установок, технологических стадий энергетического производства определяются коэффициентом полезного действия (к.п.д.) энергоустановки. К.п.д. большинства угольных тепловых электростанций в мире составляет менее 35 –40%, максимально достигнутый – 45%; на ПГУ и ГПУ – в среднем менее 50%, максимально достигнутый – 60%.