Раздел 5. Экозащитная техника и технологии.

Защита окружающей среды является составной частью концепции ус­тойчивого развития человеческого общества, означающей длительное непре­рывное развитие, обеспечивающее потребности ныне живу щ их людей без ущерба удовлетворению потребностей будущих поколений. Концепция ус­тойчивого развития не сможет реализоваться, если не будут разработаны конкретные программы действий по предотвращению загрязнения окру­жающей среды, включающие в себя также организационные, технические и технологические разработки по развитию ресурсо-, энергосберегающих и ма­лоотходных технологий, снижению газовых выбросов и жидкостных сбро­сов, переработки и утилизации хозяйственных отходов, уменьшению энерге­тического воздействия на окружающую среду, усовершенствованию и ис­пользованию средств защиты окружающей среды.

Организационно-технические методы охраны окружающей среды мож­но условно разделить на активные и пассивные методы.

Активные методы защиты окружающей среды представляют собой тех­нологические решения по созданию ресурсосберегающих и малоотходных технологий.

Пассивные методы защиты окружающей среды делятся на две подгруп­пы: 1) рациональное размещение источников загрязнения; 2) локализация ис­точников загрязнения. Рациональное размещение предполагает территори­альное рациональное размещение объектов экономики, снижающее нагрузку на окружающую среду, а локализация по существу является флегматизацией источников загрязнений и средством снижения их выбросов. Локализация достигается применением различных средозащитных технологий, техниче­ских систем и устройств.

В основе многих средозащитных технологий лежат физические и хими­ческие превращения. В физических процессах изменяются лишь форма, раз­меры, агрегатное состояние и другие физические свойства веществ. Их строение и химический состав сохраняются. Физические процессы домини­руют при дроблении, измельчении полезных ископаемых, в различных спо­собах обработки металлов давлением, при сушке и в других аналогичных случаях.

Химические процессы изменяют физические свойства исходного сырья и его химический состав. С их помощью получают металлы, спирты, удобре­ния, сахара и т.п., которые в чистом виде в сырье не присутствуют. Химиче­ские процессы являются основой производства в металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов, целлюлозно­бумажной промышленности и во множестве других отраслей народного хо­зяйства.

Химические явления в технологических процессах зачастую получают развитие под влиянием вне ш них условий (давление, объем, температура и т.д.), в которых реализуется процесс. При этом имеют место нестехиометри­ческие превращения одних веществ в другие, изменение их поверхностных, межфазных свойств и ряд других явлений смешанного (физического и хими­ческого) характера.

Совокупность взаимосвязанных химических и физических процессов, происходящих в вещественной субстанции, получила название физико­химических, пограничных между физическими и химическими. Физико­химические процессы широко применяются в обогащении полезных иско­паемых, металлургии, технологиях основных химических производств, орга­ническом синтезе, энергетике, но особенно в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливании, очистке сточных вод и др.).

Специфическую группу составляют биохимические процессы - химические превращения, протекающие с участием субъектов живой приро­ды. Биохимические процессы составляют основу жизнедеятельности всех живых организмов растительного и животного мира. На их использовании построена значительная часть сельскохозяйственного производства и пище­вой промышленности, например биотехнология. Продуктом биотехнологиче­ских превращений, протекающих с участием микроорганизмов, являются вещества неживой природы.

В теоретических основах технологии защиты окружающей среды, базирую­щихся на общих законах физической и коллоидной химии, термодинамики, гидро- и аэродинамики, изучается физико-химическая сущность основных процессов экобиозащитных технологий. Такой системный подход к средоза­щитным процессам позволяет сделать обобщения по теории таких процессов, применить к ним единый методологический подход.

В зависимости от основных закономерностей, характеризующих проте­кание средозащитных процессов, последние подразделяют на следующие группы:

- механические;

- гидромеханические;

- массообменные,

- химические;

- физико-химические;

- тепловые процессы;

- биохимические;

- процессы, осложненные химической реакцией.

В отдельную группу выделены процессы защиты от энергетических воз­действий, в основном базирующиеся на принципах отражения и поглощения избыточной энергии основных технологических процессов природопользо­вания.