Экология энергетики Взаимодействие техники с природой
Взаимодействие техники с природой

Современный энциклопедический словарь дает следующее определение техники: «Техника (от греч. techne - искусство, мастерство) - совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества». Основное назначение техники - полная или частичная замена производственных функций человека с целью облегчения труда и повышения его производительности. Нередко термин «техника» употребляют также для совокупной характеристики навыков и приемов, используемых в каком-либо деле или в искусстве. Во втором значении термин «техника» близок по содержанию к термину «технология».

Стремительный рост техники в качественном и количественном отношении ознаменовал собой так называемый период научно- технической революции. Так, считается, что за последние 50 лет человечество изобрело и создало технических средств гораздо больше, чем за все предшествовавшее время. Бурное развитие транспортных средств дало человеку возможность осваивать природу практически повсеместно, охватив своим влиянием всю территорию Земли. Освоив сверхглубокое бурение, он проник в глубь Земли на многие километры, а преодолев земное притяжение, вырвался в Космос. Находясь в органической связи с природой, современное общество преобразует ее посредством техники, причем в таких деятельностных масштабах, которые обусловили формирование искусственной среды обитания человека, все более обретающей черты некоей целостной оболочки, трактуемой как техносфера Земли.

Во взаимодействии общества и природы техника играет, как правило, двоякую роль. С одной стороны, с ее помощью человек удовлетворяет многие свои потребности, но с другой - она оказывается главной причиной изменений, происходящих в природе (антропогенные изменения), которые являются нежелательными для всех обитателей биосферы.

Промышленные предприятия преобразуют почти все компоненты природы (воздух, воду, почву, растительный и животный мир и т. д.). В биосферу (атмосфера, водоемы и почва) выбрасываются твердые промышленные отходы, опасные сточные воды, газы, разные по размерам и химическому составу аэрозоли.

Атмосферные загрязнения ускоряют разрушение строительных материалов, резиновых, металлических, тканевых и других изделий. При соответствующем составе и концентрации они могут явиться причиной гибели растений и животных. Самый же большой ущерб эти сложные по химическому составу вещества наносят здоровью населения.

Взвешенная в воздухе пыль адсорбирует ядовитые газы, образует плотный, токсичный туман (смог), который увеличивает количество осадков. Насыщенные сернистыми, азотистыми и другими веществами, эти осадки образуют агрессивные кислоты. По этой причине скорость коррозионного разрушения машин и оборудования во много раз увеличивается.

В общем виде техногенные загрязнения классифицируются по двум группам: 1) материальные - запыление атмосферы, твердые частицы в воде и почве, газообразные, жидкие и твердые химические соединения и элементы; 2) энергетические - теплота, шум, вибрация, ультразвук, свет, электромагнитное поле, ионизирующие излучения.

Радиоактивные отходы могут рассматриваться как материальные и как энергетические.

В основу классификации материальных загрязнений принята среда их распространения (атмосфера, гидросфера и литосфера), их агрегатное состояние (газообразные, жидкие, твердые), применяемые методы обезвреживания и степень токсичности загрязнений.

Материальные загрязнения подразделяются на выбросы в атмосферу, сточные воды и твердые отходы. Классификация выбросов вредных веществ в атмосферу устанавливается государственными стандартами, согласно которым выбросы подразделяются по агрегатному состоянию и массе веществ, выбрасываемых в единицу времени (обычно тонны в сутки).

Основными физико-химическими характеристиками газообразных загрязнений воздуха являются химический состав и плотность, для парообразных - химический состав, плотность, летучесть, упругость и температура. Массовая концентрация всех выбросов выражается в мг/м3 или г/м3 и приводится к нормальным условиям, т. е. к 20 °С и 760 мм рт. ст.

Физико-химический состав промышленной пыли зависит в основном от материала, из которого она образовалась, и механизма ее образования. Механизм образования пыли определяет ее дисперсный состав: крупнодисперсные (более 10 мкм) и мелкозернистые (менее 10 мкм), но существуют и используются и более детальные классификации пыли по размерам и структуре. По структуре пыль может быть аморфной, кристаллической, волокнистой и пластинчатой.

Производственные сточные воды характеризуются рядом параметров - количеством и физико-химическими свойствами растворенных, эмульгированных и взвешенных примесных веществ, степенью их токсичности, щелочностью или кислотностью, органолептически- ми характеристиками (запах, вкус, цвет).

Производственные сточные воды подразделяются на условно чистые и грязные. Условно чистыми являются воды от охлаждения технологического оборудования и аппаратуры. Эти воды охлаждаются в заводских прудах или градирнях, очищаются от масел и взвешенных частиц и затем возвращаются в производство при ограниченном добавлении чистой воды. Грязные сточные воды отличаются не только на различных предприятиях, но и на одном предприятии от разных цехов и участков.

Промышленные твердые отходы кроме классификации по токсичности подразделяются на металлические, неметаллические и комбинированные. К неметаллическим отходам относят химически инертные (отвалы пустой породы, зола и т. д.) и химически активные (пластмассы, резина и т. д.), к комбинированным — промышленный и строительный мусор.

Энергетические загрязнения окружающей среды включают промышленные тепловые выбросы, а также все виды излучений и полей.

Тепловое загрязнение биосферы присуще в большей или меньшей степени всем видам производств и проявляется в виде конвективного или радиационного теплообмена между нагретыми выбросами или нагретыми технологическими установками и окружающей средой, что приводит к локальному повышению температуры атмосферы, воды или почвы. Особенно нежелательно воздействие тепловых выбросов на водоемы, поскольку это нарушает водный экологический режим.