Материал: Инженерные способы защиты окружающей среды. Сафонова Л.Б., Звягина Л.Н
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет»
Л.Б. Сафонова Л.Н. Звягина
ИНЖЕНЕРНЫЕ СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Часть 1
Утверждено учебно-методическим советом университета в качестве учебного пособия
Воронеж 2017
УДК 504.064.4 (07)
ББК 20.18я7
Сафонова Л.Б. Инженерные способы защиты окружающей среды: учеб. пособие / Л.Б. Сафонова, Л.Н. Звягина. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. Ч. 1. 93 с.
Учебное пособие содержит материал по дисциплине «Экология» раздела «Инженерная экология», который затрагивает проблемы взаимодействия человека с окружающей средой и позволяет анализировать собственную производственную деятельность с точки зрения ее влияния на природную среду.
Издание соответствует требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по направлению 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника» (профили «Электромеханика», «Электроснабжение», «Электропривод и автоматика робототехнических систем»), дисциплине «Экология».
Табл. 3. Ил. 5. Библиогр.: 11 назв.
Рецензенты: кафедра безопасности жизнедеятельности и правовых отношений Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г.Ф. Морозова (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.Ф. Асминин); канд. техн. наук, доц. О.А Семенихин
Сафонова Л.Б., Звягина Л.Н., 2017 Оформление. ФГБОУ ВО
«Воронежский государственный технический университет», 2017
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемое учебное пособие предназначено для студентов обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника» (профили «Электромеханика», «Электроснабжение», «Электропривод и автоматика робототехнических систем») и соответствует программе дисциплины «Экология», а также будет полезно и для студентов других специальностей и направлений, изучающих экологию.
Изложенный в пособии материал содержит сведения, которыми должен руководствоваться будущий специалист в зависимости от своей конкретной инженерной специализации, обеспечивая стабильный необходимый уровень природоохранной подготовки с учетом новых концепций управления техносферным развитием.
Перед авторами стояла задача проработать и систематизировать обширный круг инженерно-прикладных вопросов, формирующих необходимую базу знаний современного инженера. Современный специалист должен: определять приоритеты при обосновании методов и средств охраны окружающей среды и рационального природопользования, разрабатывать и внедрять передовые технологии и конструкции в структуре экологически чистых производств, проектировать экологически безопасные объекты и производства в различных отраслях народного хозяйства.
Учитывая многообразие инженерных способов защиты окружающей среды, авторы не стремились привести их к единообразию, чтобы показать студентам возможно более широкий спектр подходов к прогнозным оценкам влияния промышленности на окружающую среду.
3
Современная экология – это фундаментальная наука о природе, комплексная и объединяющая основы нескольких классических наук – биологии, геологии, географии, климатологии, ландшафтоведения.
Инженерная экология – большой раздел экологии, рассматривающий воздействие промышленности на природу и наоборот, влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов. Инженерная экология несет ответственность за оптимальное управление техносферой планеты в аспекте глобальной безопасности. В практическом плане формирует индустриально-технологические решения по обеспечению устойчивого компромисса между природой и обществом на локальном, региональном и глобальном уровнях.
ЛЕКЦИЯ 1. КЛАССИФИКАЦИЯ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Для удовлетворения своих потребностей люди осуществляют хозяйственную деятельность. Основу хозяйственной деятельности составляет производство. Техника (от греч. techne
– искусство, мастерство) – совокупность средств человеческой деятельности, создаваемых для осуществления процессов производства и обеспечения непроизводственных потребностей общества. Главное назначение техники – полная или частичная замена производственных функций человека с целью облегчения труда и повышения его производительности. Во взаимодействии общества и природы техника играет двоякую роль. С одной стороны, с ее помощью человек удовлетворяет многие свои потребности, но с другой – люди, применяя технику, вызывают в природе изменения, нежелательные для всех обитателей биосферы. Находясь в органической связи с природой, современное общество преобразует ее посредством техники, причем в таких масштабах, которые обусловили формирование техносферы Земли. Под техносферой понимают планетарное пространство, находящееся под воздействием производствен-
4
ной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности.
В настоящее время объем антропогенного воздействия на природу стал слишком велик и приблизился к пределу устойчивости биосферы. Существенное сокращение площади естественных биоценозов, уменьшение биологического разнообразия нарушают природные потоки вещества и энергии, вызывают количественное и качественное обеднение биосферы. Потребление и изъятие человеком возобновляемых природных ресурсов – пресной воды, почвы, биомассы растений – достигло критической скорости. Отходы производственной деятельности загрязняют окружающую среду, так как они содержат множество материалов, не утилизируемых в природных круговоротах. Загрязнение ведет к неблагоприятным изменениям климата, создает угрозу здоровью людей, взывает деградацию экосистем. На потоках вещества и энергии в природе стала сказываться существенная разомкнутость антропогенного круговорота веществ; появились признаки нарушения биосферного равновесия, ослабления средообразующей и средорегулирующей функций биосферы. В настоящее время резко сократились
ипродолжают быстро уменьшаться запасы невозобновимых, главным образом минеральных и топливных ресурсов, что создает серьезные экономические проблемы.
Природа отвечает на возрастающее антропогенное давление часто непредвиденными изменениями. Антропогенное преобразование ландшафтов и загрязнение среды нередко имеют неконтролируемые последствия, приводящие к возникновению зон повышенного экологического риска, экологических бедствий и экономических потерь. Избирательное воздействие на отдельные виды микроорганизмов, растений или животных, исключение этих организмов из природных сообществ вызывает неконтролируемые цепные реакции, которые затрагивают многие виды, нарушают устойчивость экосистем. Химическое и радиационное загрязнение среды ускоряет мутации
иприводит к появлению новых биологических форм, обла-
5