Тақырып. Экологиялық жүйедегі адамның орны. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары. 5 страница

Бұның сыртында қолданыстағы техниканың дұрыс жұмыстамауы, не оны теріс пайдалану кесірінен де қоршаған ортаға өлшеусіз зиян келуде. Бұған мысал ретінде ауылшаруашылық машиналарында химиялық заттарды белгіленген мөлшерден артық көп шашып шығаруын, жанғыш заттар пайдаланатын қондырғылардағы (мысалға, энергетикалық қазандықтарда, автокөлік моторында болатын) ақаудың салдарынан улы түтін таралуын, түтін сүзгішінің бұзылуы кесірінен шығатын, әйтпесе өндірістік, не тұрмыстық сарқын суды тазалайтын қондырғының бұзылуы кесірінен болатын апатты залал түрлерін келтіруге болады. Осылайша өндіріс қондырғыларында болатын қалыпты жұмыс ережесінің бұзылуы мен техникалық ақау салдарынан туындайтын апатты жағдай қоршаған ортаға өлшеусіз залалын тигізетін болады.

Қоршаған тіршілік ортасының антропогендік, яғни адам қолымен жасалған бөлігі болып табылатын техникалық қондырғылар мен машиналардың сол ортадағы басқадай құрамдас бөліктермен және адамзат баласымен ара қатынасын жүйе ретінде алып қарастырған сұлба 1.16-суретте келтірілген. Жүйені саралап талдауға арналған мысал ретінде автокөлікті алып қарауға болады.

Автокөлік ішінде отырған адамға тікелей әсер ететін зиянды көрсеткіш ретінде вибрациялық дірілді және отыратын орындығының кескін-келбеті, басқару тетіктерінің орналасу ыңғайы секілді эргономикалық факторды алып қарайды. Ондай адамға жанама жолмен әсер ететін факторлар қатарына автокөлік моторынан шығатын түтін құрамында болатын улы газдар (көмір тотығы СО, азот тотығы NO_x және басқа), шуылдақ дыбыс пен ішкі жылу және ауа алмастыру жүйесінің жұмысына қатысты факторларды жатқызуға болады. Ал, автокөліктен сыртта жүрген адамға ауа арқылы таралатын улы түтін мен шуылдақ дыбыстың зиянды әсері болуы мүмкін.

Автокөлікті жүргізу барысында адам оның моторын басқару арқылы сыртқы қоршаған ортаға таралатын улы түтін, шуылдақ дыбыс пен вибрация мөлшеріне ықпал ете алады. Автокөлік моторынан шығып таралатын улы түтін қоршаған тірішілік ортасындағы адамнан басқа да құрамдас тірлік көздеріне өз әсерін тигізеді, бұндағы оның әсері әсіресе өсімдіктер әлеміне ерекше зиянды болып келеді. Алайда, адамзат автокөлікті жобалаушы конструктор ретінде оны пайдалану барысында қоршаған ортаға шығып таралатын шығарындылар мен шуылдақтың мөлшеріне шектеу жасай алады. Бірақ адамның табиғаттағы басқа құрамдас бөлшектерге ықпалы тым шектеулі және онысы көп жағдайда қуарған өсімдіктердің орнын толтыруға ғана бағытталады.

Қоршаған ортадағы техниканың әрекетінен туындайтын әсерді тізбек жүйе көмегімен көрсететін болсақ:

қор көзі орын ауысу объект

тізбегі бойымен қозғала отырып өзгеріс әкелетінін байқауға болады және бұндағы қор көзі мен объект ретінде қоршаған ортаның кез-келген құрамдас бөлігі, әйтпесе адам өзі болуы мүмкін. Осы келтірілген жүйе ішінде техника түрлерінің көпшілігі жұмыс барысында қоршаған ортаға келтіретін механикалық әсерімен қатар шығарып тарататын қалдық энергия мен қалдық заттары арқылы қор көзінің орны ауысып объектіге айналуы жолында ауаға, суға және топыраққа өз әсерін тигізеді.

Сарқын су тазалау қондырғысы секілді арнайы техника түрлерін пайдалану барысында қор көзінен объектіге дейінгі жол бойында қалдық энергия мен қалдық заттар ағымын шектеп отыру міндеті орындалуы тиіс. Соның нәтижесінде қоршаған тіршілік ортасында пайда болуы мүмкін залалдың кері әсерін азайтып, қалыптасқан жағдайды реттеп отыруға талпынуға болады. Жоғарыда келтірілген сұлбадағы жүйе ішінде техника мен оны иемденіп басқаратын адам арасында туындайтын тікелей байланыс арнайы эргономикалық сараптауды талап ететін бөлек мәселе болып табылады.

Техника түрлері адамға қызмет етуге арналып жасалатындықтан олар адамның физикалық және сезімталдық мүмкіншіліктері тәрізді табиғи көрсеткіштерді есепке ала отырып өндіріліп шығарылуы тиіс. Бұнда адам мен оны қоршаған тіршілік ортасының құрамдас бөлшектері арасында туындайтын байланысты эргономикалық тұрғыдан алып қарастыратын болсақ оның нәтижесі белгілі бір адамның белгілі бір техника түрімен қатынасу шыдамына тікелей байланысты болатынын көреміз. Бұл эргономикалық талаптардың басты тұғыры адам мен техника арасындағы қатынасты зерттеп үйлестіру болатындығынан туындайды. Ал, эргономика ғылымының шұғылданатын басты тақырыбы техниканы пайдаланып жұмыстату кезінде адамға психологиялық және физикалық тұрғыда келіп түсетін ауыртпалықтың қысымын оңтайландыру арқылы сол техниканы жұмыстатушы адамның табиғи мүмкіншіліктеріне барынша ұтымды түрде үйлестіру екені белгілі. Сондықтан эргономикалық шешім түрлерінің басты бағыты техникалық қондырғыларды басқару кезінде оны жұмыстатушы адамға барынша қолайлы жағдай туғызу болумен қатар ондағы жұмыс орнын адамның физикалық және психологиялық мүмкіншіліктеріне сәйкестіре ең қолайлы түрде жасақтау болып табылады.

Эргономика ғылымы өз зерттеулеріне техникадағы жетістіктермен қатар гумантарлық саладағы табыстар мен жаңалықтарды да кеңінен пайдаланады. Олардың қатарында:

· өндірістік антропометрия саласы машиналар мен техника түрлеріндегі басқару тетіктерін, отыратын орындықтарды және жүргізу құралдарын жобалап ұсыну барысында олардың кескін келбетін адамның дене өлшемдеріне сәйкестіре оңтайландырып жасап шығаруды көздейді;

· еңбек физиологиясы саласы бойынша адамның дене еңбегі кезіндегі ағза қызметінің ерекшелігін атқарылатын жұмыс жағдайының әсерімен байланыстыра отырып адам ағзасына тиетін ауыр жұмыстың зиянын саралап зерттейді;

· еңбек психологиясы қолданатын техника мен атқаратын жұмыс жағдайының адамның жүйкесіне тигізетін әсерін талдай отырып жобалау барысында техникалық қондырғылардың конструкциясына қойылатын талаптарды айқындайды;

· еңбек гигиенасы адам ағзасы мен жұмыс орнындағы жағдай екеуінің ара қатынасын ондағы микроклимат көрсеткіштерімен, яғни ауаның тазалығы, жарықтың жеткілікті болуы, шуылдақ дыбыс, вибрациялық діріл, электр өрісі секілді параметрлерді біріктіре отырып зерттейді.

Адамның еңбек жағдайына эргономикалық сараптама жасау шарасы техникалық қондырғыға бақылау жүргізу арқылы қажетті мәліметтерді жинақтауға негізделе отырып жұмыс ретін таңдауға, қалыпты жағдайдан ауытқу деңгейіне, апатты жағдайдың алдын алуға бағытталған шараларды атқаруға негіз болады және ондағы басқару тетіктері мен өлшеу аспаптарының жұмысын, материал мен қалдық түрлерінің қозғалысын ұтымды ұйымдастыруға арналған.

Техникалық қондырғылардағы эргономикалық шешім нәтижесі адамның оны басқарып жұмыстату тетіктеріне алдымен әсер етуі тиіс. Бұндағы ескерілетін басты мәселелер қатарында:

· адамның антропометрлік көрсеткіштеріне орайластыра отырып оның жұмыс орнының кеңістігін оңтайлы таңдауға, көзіне көрініп бақылап отыруына ыңғайлы өлшегіш және басқару тетіктерінің орналасуына бағытталған техникалық шешім қабылдау;

· адамның қолымен басқарылатын тұтқаларды және аяғымен басып басқарылатын үзөңгілерді ұтымды орналастыруға қатысты ұсыныс жасау;

· адамға ескерту белгісін беріп тұруға арналған аспаптар көзге оңай көрінетіндей, құлаққа тез естілетіндей және денесіне дереу сезілетіндей сапалы, әрі жеткілікті мөлшердегі мәліметпен қанымдау;

· адамның жұмыс орнында оны айнала орналасқан панелдер, басқару пульттері мен көмекші тетіктер ықшам, әрі денені зақымдамайтын қауіпсіз келбетте болуын қамтамасыз ету шаралары қамтылады.

Өндіріс техникасының шығарындылары:

Өндірістің барлық салаларындағы техникалық қондырғылар мен оның тұрғын халыққа қызмет көрсететін түрлерінен қоршаған тіршілік ортасына келетін әсерді негізгі бес бағытта топтастыра қарастыруға болады. Олар:

1. ауаға таралатын;

2. суға төгілетін;

3. қатты қалдық түрінде шығатын;

4. шуылдақ дыбыс болып таралатын;

5. радиактивтік және электрмагниттік өріс тарататын болып келеді.

Антропогендік негізде, яки адам қолымен жасалғандықтан абиотикалық болып табылатын техникалық қондырғылардың қоршаған ортаға шығарып тарататын залалынан алдымен ондағы биотикалық түрлерге және адамзат баласына зиян келеді. Ұлттық деңгейде қабылданатын заңдар мен халықаралық деңгейдегі келісім шарттардың көмегімен жоғарыдағыдай қалдық зат пен қалдық энергия түрлерін шығару деңгейін кәзіргіден төмендету мақсаты көзделеді. Бұл келтірілген бес бағыттағы шығарындылар жайлы мәліметтерге сараптама жүргізу нәтижесінде техникалық қондырғылардан қоршаған ортаға келетін залалды жалпылама түрде ғана емес тіпті жекелеген техника түрлері ауқымында талдау жасап олардың арасынан ерекше зиян келтіретін шешуші топтарды тауып айқындауға болады.

Өндіріс ағымында жұмыстап тұрған техникалық қондырғылардан қоршаған ауаға шығып таралатын зиянды қалдық түрлерін залалсыздандыру мақсатында құрылымы жағынан бірнеше түрлі болып келетін тазалағыш қондырғы түрлері пайдаланылады. Бұндай қондырғылардың бастапқы бөлігінде өндірістен бөлініп шыққан түтіннің, не будың, әйтпесе газдың құрамынан қатты және сұйық тамшы келбетіндегі зиянды заттарды бөліп сүзіп алуды көздейді. Тазалағыш қондырғының келесі бөлігінде осы сүзілген заттарды жинастырып шығарып алады, ал келесі үшінші бөлігінде жинастырып сыртқа шығарылған зиянды заттар сақтайтын қоймаға жөнелтіледі.

Тазалағыш қондырғының бірінші бөлігінде жүрілетін тазалау жұмысы әртүрлі физикалық қағидалар негізінде болуы мүмкін және соған сәйкес қондырғы түрлері де өзара бір-бірінен айырмашылықта болып келеді. Осындай қағидалар мен оған сәйкес келетін қондырғы түрлерін алып қарастыратын болсақ:

· гравитациялық қондырғы, бұнда қондырғы ішінде түйіршік заттар ағымының жылдамдығын азайтқан кезде олар өз салмағымен төмендеп арнайы қуысқа жинақталады;

· инерциялық қондырғы, бұнда ағымның бағытын өзгерткен кезде оның құрамындағы түйіршік заттар өз инерциясын сақтап тура бағытта кетеді де арнайы қуысқа барып жинақталады;

· ортадан тепкіш күш қондырғысы, бұнда шығарынды құрамындағы қатты түйіршіктер ортадан тепкіш күштің әсерімен басқалардан бөлініп арнайы қуысқа түсіп жиналады;

· диффузиялық қондырғы, бұнда өлшемі жағынан 1µm шамасынан аз түйіршіктер концентрациясы төмендейтін бағытта диффузиялық жолмен ауысып қозғалуына негізделген және қалдық жинақталатын қабырға бойында шығарынды құрамындағы түйіршік концентрациясы азайып тазаратын болады;

· жабыспақты қондырғы, бұнда сүзгіштен өтіп оның қабырғасымен жанасу барысында шығарынды құрамындағы ұсақ түйіршіктер жабысып қалып тазаратын болады;

· электрлік қондырғы, бұнда электр өрісі ішінде алу таңбалы заряд алған түйіршіктер қосу таңбамен зарядталған сүзгіш бетіне тартылып жинақталатын болады.

Бұл келтірілген физикалық құбылыстар негізінде жұмыстайтын сүзгіш қондырғылар конструкциялық құрылымы жағынан келесі бірнеше топқа бөлінеді. Олар:

1. құрғақ механикалық сүзгіш, бұған тұндырғыш қуыс пайдаланған, шымылдық пердемен бөлетін және құйынды циклон қозғалысын қолданатын сүзгіш түрлері жатады;

2. дымқыл механикалық сүзгіш, бұған су бүркіп басатын, сұйықтың бетімен жанастырып ажырататын, сұйықпен құйындатып бөлетін, көбікпен және ағынмен тазалайтын сүзгіштер қамтылады;

3. өндірістік шығарынды сүзгіші, бұған мата түріндегі сүзгіш қолданатын, не түйіршік қабаттарынан және қиынды заттардан құралатын сүзгіштер жатады;

4. электрлік сүзгіш, бұған өндірістен шығатын түтінді және қалдықты өртегенде пайда болатын түтінді тазалайтын, желмен көтерілетін тозаңды атмосфералық ауа құрамынан тазалайтын қондырғылар қамтылады;

5. атмосфералық тозаң сүзгіші, бұған технологиялық тұрғыда ерекше талап қойылатын ғимарат ішіндегі ауаның тазалығын қамтамасыз етуге арналған сүзгішке арналған қағаз, әйнек, синтетикалық материалдан жасалған фильтр қолданылған қондырғылар жатады.

Өндірістегі ауа сүзгішінің басты көрсеткіші ретінде сүзетін ауа құрамынан зиянды тозаң түйіршіктерін бөліп алу шыдамын көрсететін коэффициент Q_f алынады. Бұл көрсеткішті үлкендігі белгіленген мөлшердегі тозаң түйіршіктерінің сүзгіште сүзіліп қалған көлемінің қондырғыдан өткен сол өлшемдегі барлық тозаң түйіршіктерінің көлеміне қатынасы бойынша есептеп шығарады. Ал, әр түрлі сүзгіш қондырғыларда үлкендігі белгілі бір мөлшердегі тозаңды сүзіп алу қабылеті бірдей емес бөлек-бөлек болып келеді (1.17-сурет).

Өндіріс шығарындыларының құрамынан газ түріндегі зиянды заттарды бөліп алып залалсыздандыруға арналған қондырғылардың жұмысы кейбір физикалық және химиялық заңдылықтарға негізделген. Бұнда қолданылатын тәсіл түрлері зиянды газдың түріне тікелей байланысты өзгеріп отырады. Кей жағдайда бір ғана газға арналған қондырғы жасап пайдаланса жеткілікті болады. Ал, енді бірде шығарынды құрамындағы зиянды тозаң концентрациясы өте аз мөлшерде болса да оны залалсыздандыру қажеттігі туындайды. Бұндай жағдай әсіресе химия өнеркәсіптерінде жиі кездеседі. Тағы бірде зиянды газды (мысалы, көмірсутегісін) залалсыздандыру үшін бірнеше тәсілді қатарынан қолдану керек болады.

Қолданысқа таңдалып алынатын қондырғыдағы тәсіл түрі қажетті инвестициялық қаржы көлемімен және пайдалануға қажет болатын шығын мөлшерімен айқындалады. Мысалға, көмірсутегіні залалсыздандыру үшін көбіне оларды өртеп жағып жібереді, сөйтіп жылу бөліп алып пайдаланады. Ал, қоршаған ортаға үйлесімі жағынан бұнда адсорбция тәсілін қолдану артық болғанымен оған қажетті инвестиция ауқымы әлде қайда көп, бірақ бұдан екінші реттік шикізат түрінде кәдеге жаратуға келетін газ қоспасын шығарып алуға болатын артықшылығы бар.

Сүзгіш қондырғыларда пайдаланатын басты қағидалар келесі физикалық және химиялық құбылыстар болып табылады. Олар:

· адсорбция, қатты дене адсорбент бетінде газ, не сұйық құрамындағы заттардың сүзіліп ұсталып қалатын диффузиялық құбылысы;

· абсорбция, газ қоспасы, не сұйық ертінді құрамындағы затты қатты денемен, әйтпесе сұйықпен сүзіп ұстап қалатын диффузиялық құбылыс;

· конденсация, ауа құрамындағы зиянды қоспа буы салқындатылып тамшылау нүктесінен төмен ортада сұйыққа айналу құбылысы;

· оксидация, заттарды оттегінің көмегімен (кейде өртеу арқылы) бөліп алу және бұған кері бағытта жүрілетін редукция құбылысы;

· биофильтрация, органикалық газ қосындыларын аэробтық бактериялармен биологиялық ыдырату арқылы залалсыздандыру.

Адсорбциялық қондырғылар концентрациясы аз, бірақ өте құнды, әрі отқа жанбайтын қоспаларды сүзіп алуға қолайлы болып есептеледі. Бұнда адсорбент ретінде белсенді көмір түйіршіктері, не молекулалық елек тәрізді заттар қолданылады. Адсорбция ықпалын арттыру үшін газ бен сұйық арасындағы жанасу бетінің ауқымы барынша кең болуы қажет. Бұны сұйықты бүркіп шашу жолымен қамтамасыз етуге болады.

Конденсациялық қондырғылар ауа құрамындағы ылғал заттарды бөліп алу үшін қолданылады. Сонымен қатар кейбір химиялық технологияларда еріткіш заттарды бөліп алуға пайдаланады.

Отқа жағып өртеу арқылы жүрілетін оксидация қондырғыларында көмірсутегілер залалсыздандырылады және бұдан көмір тотығы мен су бөлініп шығады. Оксидация мен редукция қондырғысында әртүрлі құнды металдар қолданған катализаторды пайдаланады.

Сарқын суды тазалау барысында оның құрамындағы еріген және ерімей араласқан заттарды бөліп алуды көздейді және бұнда механикалық, химиялық, биологиялық жолмен суды тазалаумен қатар оның құрамындағы қыйды өңдеу арқылы тазалау шарасын іске асырады. Сарқын суды тазалау тәсілі мен су тазарту қондырғысын таңдау үшін тазаланатын судың құрамын алып қарастырады. Құрамында органикалық заттар араласқан тұрмыстық және өндірістік сарқын суды тазалау үшін биологиялық тазалағыш қондырғыны пайдаланады. Ал, органикалық емес заттармен ластанған өндірістік сарқын суды өндірістік тазалағыш қондырғы арқылы тазалайды.

Сарқын суды биологиялық жолмен тазалауға арналған қондырғының негізгі құрамдас бөлігі ретінде мыналар болуы тиіс:

· сыртқы қорғау бөлігі;

· басты технологиялық тізбек;

· қыйды бөліп ылғау шаруашылығы.

Тазалағыш қондырғының сыртқы қорғау бөлігі басты технологиялық тізбекті механикалық заттардың зақымдауынан қорғау үшін жасақталған және оның құрамында қатты заттарды сүзетін тор елек, құм және май ұстағыш сүзгі құрылымдар орналасқан. Басты технологиялық тізбектің негізін аэробтық ортада өтетін белсенді биологиялық сүзгі құрайды. Суға еріген органикалық заттарды осында жеткілікті мөлшерде оттегімен қанымдалатын ортада гетеротропиялық микроағзалар ыдыратады. Көміртегілі органикалық заттардың тотығып ыдырауы нәтижесінде сарқын судың тазару деңгейі 60%-дан 98% аралығында болады және оның мөлшері тазалағыш қондырғының конструкциясы мен сарқын суға еріген органикалық заттардың мөлшеріне байланысты болады.

Тазалағыш қондырғыға келіп түскен қыйдың бастапқы бөлігі тазалағыштың сыртқы қорғанындағы тұндырғыш ыдыста жиналып қалады да қалған бөлігі биологиялық сүзгі ішінде ыдырайтын болады. Осыдан кейін оларды араластырып өңдеуден өткізіп органикалық тыңайтқыш ретінде кәдеге жаратады.

Өндірістік сарқын суды тазалау барысы бірнеше сатыдан тұрады. Бұнда алдымен физикалық жолмен тазалау сатысында сарқын су құрамындағы буланғыш заттарын арылту мақсатында ауамен желдетіп үрлеу қондырғысынан өтеді. Бұдан кейін физика-химиялық тәсілмен адсорбция қолдану арқылы тазалаудан өтіп, ең соңында тотықтыру тәрізді тәсіл қолданылатын химиялық жолмен тазалау сатысына келіп түседі.

Өндірістік сарқын су тазалау қондырғыларын құрылымы жағынан екі түрге бөліп қарауға болады. Бұнда сарқын суды тоқтау ішінде тұндырып барып өңдеуден өткізетін қондырғыларда кем дегенде екі реакциялық тоқтау қарастырылады. Ал, сарқын су үздіксіз ағынмен өтіп тазаланатын қондырғыларда тазалау сатыларының барлығы бір жерде жүріліп атқарылатын болады. Сарқын суды тазалау процесі әрбір өндірістің өз ерекшелігіне байланысты өзгеріп отыратын шығарынды судың құрамына байланысты болады және соған сай су тазалау тәсілі де өзгеріп отырады.

Өндірістегі жұмыс орнында, көлік ішінде, тұрғын үйінде, не мәдени шаралар ғимаратының ішінде өнеркәсіп саласымен айналысатын тұрғындар өз өмірінің шамамен 70-80%-ын өткізеді екен. Сондықтан бұндай ғимараттардың ішкі жағдайы адам ағзасының оңтайлы физиологиялық және гигиеналық талаптарына сай келуі тиіс. Осы талап тұрғысынан жоғарыда келтірілген ғимараттардың ішінде арнайы желдету жүйесі арқылы ауасын алмастырып тазалап отыратындай және ондағы жылту жүйесі қажетті жылу деңгейін ұстап тұратын дәрежеде болуы шарт.

Ғимараттардың ішіндегі ауаның тазалығы оның құрамындағы шаң-тозаң тәрізді ластаушы заттардың мөлшерімен және олардың химиялық құрамымен анықталады. Жұмыс орнындағы ауа құрамында болуы мүмкін зиянды заттардың ең жоғары шектеулі концентрациялық мөлшері санитарлық, гигиеналық нормаларда тоқтатылып бекітілген. Ал, тұрғын үй және оған ұқсас жерлердің ішіндегі ауа құрамына қойылатын талап сыртқы ортадағы ауаға қойылатын талаппен бір деңгейде болады.

Өндірістік желдету жүйесі құрылыс ішіндегі зиянды заттар араласқан ауаны сорып сыртқа шығарумен қатар сырттағы ауаны сүзіп тазалап ішке кіргізу арқылы іштегі ауаның құрамы шектеулі мөлшер шеңберінен шықпайтындай болу шарасын қамтамасыз етеді. Ғимарат ішіндегі жұмыс барысында ондағы ауаға ешбір зиянды зат шығып таралмайтын болсадағы ондағы ауаны тоқтатылған деңгейде алмастырып отыру қажет. Өндіріс жағдайында шығатын зиянды заттарды тікелей техникалық қондырғының өзінен сорып алып сыртқа шығаратын желдету жүйесі қолданылады. Бұндай желдету жүйесінің құрамында ауа шығаратын жағында оны сүзіп тазалайтын фильтр орнатылған болуы тиіс. Сыртқы ауа да ішке кірерден бұрын сүзгіден өтіп атмосфералық ауа құрамында болатын шаң-тозаңнан арылып тазаруы керек. Өндіріс орындары көптеп шоғырланған үлкен қалаларда соңғы кездері атмосфералық ауаны ішке кіргізбес бұрын оның құрамындағы зиянды газдарды тазалап арылтатын сүзгіш фильтрлер қолданыла бастады.