Текстовый лекционный материал

Под взрывом, как уже было сказано, имеем в виду быстрое выделение энергии в ограниченном пространстве. Из взрывов самым сильным был, конечно, создавший всю видимую Вселенную так называемый Большой взрыв, от центра которого до сих пор разбегаются все галактики. Затем идут взрывы Сверхновых и прочие космические катастрофы. На Земле крупнейший взрыв был, по-видимому, 65 миллионов лет назад при падении крупного метеорита или астероида (диаметр оценивается в 10 км) на полуостров Юкатан. При этом возник кратер Чикскулуб диаметром 200 км, а пыли было поднято взрывом столько, что несколько лет на всей Земле был холод, и именно тогда вымерли динозавры. Подробнее о «космической угрозе» см. [1] (почти все статьи там на эту тему). Из рукотворных взрывов отметим только один из числа тех, которые не планировались. В немецком городе Оппау на складе химического завода взрывами дробили слежавшуюся смесь удобрений- аммиачной селитры и сернокислого аммония. Считалось, что такая смесь не способна детонировать, и около 2000 дроблений подрывами прошли благополучно, но после очередного подрыва 21.09.1921 г. на месте склада образовалась выемка размером 165´100´20 м.

Далее мы исключаем из рассмотрения «предсказуемые» взрывы, чем-либо инициированные (детонатором, искрой, ударом) и обсудим с разной степенью подробности только «наиболее коварные», происходящие как бы без видимой причины, а точнее – вызванные нарушением равновесия при медленном изменении внешних условий. Будут рассмотрены механические взрывы (землетрясения), взрывной фазовый переход (кристаллизация переохлажденной жидкости, вскипание перегретой жидкости и перегретого кристаллогидрата), «несанкционированный» ядерный взрыв, тепловой взрыв экзотермически реагирующего вещества – адиабатический и с теплоотводом, тепловой взрыв в проточном химическом реакторе, электрический пробой диэлектриков, тепловой взрыв при спекании инертного металлического порошка.

Текстовый лекционный материал

(Краткое содержание)

Тема 1. Предмет и содержание курса промышленной экологии. Цели, задачи, объекты изучаемой учебной дисциплины. Понятие «экологизация». Экологизация различных сфер деятельности человека. Экологизация экономики. Необходимость структурных изменений экономики. Основные направления перехода России на модель устойчивого развития. Принципы и технологии экологизации производства, технологий. Экологический статус современной парадигмы научно-технического прогресса

Промышленная экология – это наука, которая объединяет экономическую деятельность людей и управление материальным производством с фундаментальными биологическими, химическими и физическими глобальными системами.

Промышленная экология изучает взаимосвязь материального (в первую очередь промышленного) производства, человека и других живых организмов и среды их обитания.

Промышленная экология тесно связана с науками естественнонаучного цикла: математикой, физикой, химией, биологией, экологией; со смежными дисциплинами: геохимия, инженерная геология, биотехнологии и др.

Предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические и эколого-правовые системы.

В природе 90% энергии расходуется на разложение и возвращение веществ в биогеохимический кругооборот. При взаимодействии человека с природой основное количество энергии используется на производство и потребление необходимой человеку продукции, а материальной сырье в основном превращается в отходы.

Целями промышленной экологии являются:

- решение проблем рационального использования природных ресурсов;

- предотвращение (на первом этапе) ограничение ОПС;

- совмещение техногенного и биохимического кругооборота веществ.

Таким образом, промышленная экология является средством для устойчивого функционирования эколого-экономических систем.

Задачи промышленной экологии:

- контроль загрязнения ОПС (высшая форма контроля – мониторинг);

- анализ экологической ситуации;

(инвентаризация материальных и энергетических ресурсов, качественная и количественная оценка влияния человека на ОПС, поиск путей снижения отрицательного воздействия промышленности на ОПС)

- определение источников загрязнения и отраслей-загрязнителей;

- поиск путей снижения вредных выбросов источниками загрязнения с учетом снижения материальных затрат на природоохранную деятельность;

- прогнозирование последствий хозяйственной деятельности;

- экологизация промышленных технологий;

- очистка воздуха, воды;

- решение проблем использования или захоронения твердых промышленных и бытовых отходов;

- эколого-экономическая экспертиза технических решений.

Средства решения этих задач, поставленных перед промэкологией, включают современные достижения науки и техники, а также экономические рычаги (налогообложение, стимулирование) и природоохранное законодательство.

По мнению экспертов- экологов снизить загрязнение ОПС можно политически, экономически и технически.

Для комплексного решения экологических проблем создаются территориально-промышленные комплексы и эколого-промышленные парки, в которых реализуются следующие задачи:

- предупреждение отрицательного влияния производства на ОПС;

- эффективное использование сырьевых и энергетических ресурсов ( в том числе ВМР, ВЭР);

- учет последствий принятых решений;

- планирование с учетом экологических ограничений;

- управление качеством ОПС;

- наблюдение за всеми технологическими процессами от переработки сырья до захоронения отходов;

- применение малоотходных технологий, процессов;

- рециркуляция ресурсов.

Основными направлениями промышленной экологии являются:

экологизация промышленных технологий;

создание малоотходных процессов;

очистка атмосферы и водных ресурсов от вредных веществ;

переработка или захоронение твердых отходов;

использование экономических или правовых рычагов для охраны ОПС.

Центральным понятием промышленной, как и общей экологии, является термин «экологическая система»- этовзаимодействующие живые организмы и среда их обитания. Экосистемы – естественные (природные) и антропогенные (технические). В промышленной экологии понятие экосистема относится к классу сложных понятий. Природная экосистема наделена известными признаками сложности (невозможность строгого математического описания, многозвенность структурного состава, многосвязность структурных единиц). Природная экосистема имеет ряд специфических особенностей, отличающих ее от технических систем:

-неадекватность поведения естественных и искусственных объектов в экосистеме;

-многомерность формирующих и деградационных процессов;

-принципиальная неприменимость традиционных методов оптимизации по экономическим критериям и др.

Вторым по значимости понятием является термин «биогеоценоз»или «биосфера».

Контрольные вопросы для самоподготовки студентов:

1. Определение, цели, задачи и место среди других дисциплин экологического направления. История возникновения.

2. Основные понятия и термины Эколого-экономические (ЭЭС) и природно-технические системы (ПТС) как объекты изучения промышленной экологии.

3. Экологизация различных сфер деятельности человека.

4. Экологизация экономики. Необходимость структурных изменений экономики.

5. Принципы и технологии экологизации производства, технологий.

6. Зональной классификация промышленно осваиваемых регионов по принципу техногенного воздействия на ОПС.

7. Основные направления перехода России на модель устойчивого развития.

8. Понятия: экологическая среда, биосфера, техносфера.

9. Объем, состав и материальный баланс техносферы.

10. Отличительные черты функционирования техносферы и биосферы.

11. Техногенез. Этапы техногенеза.

12. Ресурсы техносферы и их классификация.

13. Показатель эффективности использования материальных ресурсов.

.Тема 2 Промышленные производства: структура, назначение, требования и показатели эффективности. Экологические показатели производства и порядок их нормирования. Влияние различных отраслей промышленного производства на состояние окружающей среды.