Файл: Методические указания к выполнению раздела "Экологическая безопасность " выпускной квалификационной работы.doc

Федеральное агентство по образованию

Российский государственный профессионально-педагогический университет

Инженерно-педагогический институт

Кафедра общей химии

4195

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению раздела “Экологическая безопасность ” выпускной квалификационной работы


Специальность: 030500 – Профессиональное обучение

Екатеринбург 2005

Методические указания для выполнения раздела “Экологическая безопасность ” дипломного проекта и дипломной работы. – Екатеринбург, 2005. – 17 с.

Составители: доц., канд. хим наук Г.В. Харина,

доц., канд. хим. наук Г.В. Денисов,

ст. преподаватель Д.В. Жлудов

Методические указания представляют собой руководство к выполнению раздела “Экологическая безопасность ” дипломного проекта и дипломной работы студентами дневной и заочной форм обучения.


Обсуждено на заседании кафедры общей химии. Протокол от 28.10.05 №3.


Зам. зав. кафедрой Н.Т. Шардаков
Одобрено методической комиссией машиностроительного факультета

14.11.2005 г. Протокол № 3.

Председатель

методической комиссии С.В. Федорова

 Российский государственный

профессионально-педагогический

университет, 2005

Оглавление

Введение

Экология – это наука о взаимоотношениях организмов и образуемых ими сообществ с абиотическими и биотическими экологическими факторами. Предметом изучения экологии являются экосистемы. Экосистема – это комплекс биотических и абиотических компонентов, между которыми происходит обмен веществом, энергией, информацией. Глобальной экосистемой (в рамках планеты Земля), включающей в себя все живое вещество планеты и среду его обитания является биосфера.

Биосфера является также средой обитания человека, на которого действует ряд лимитирующих экологических факторов. Преодолевая эти лимитирующие факторы и обеспечивая себе широчайшую экологическую нишу, человек беспощадно эксплуатирует все имеющиеся на Земле ресурсы. Обладая разумом, создавая орудия труда и промышленность, человек превратился в мощную преобразующую силу, которую В. И. Вернадский сравнивает с геологической силой. Эта сила в первую очередь направлена на удовлетворение своих все более возрастающих потребностей без учета разрушающего воздействия на биосферу. Мощное влияние человека на биосферу привело к выделению из биотических факторов факторов антропогенных.

---

Социально-технические потребности человека связаны с отчуждением из окружающей среды веществ, которые не входят в биогенный круговорот и, следовательно, не возвращаются в исходное состояние и не возобновляются. Таким образом, возникает проблема невозобновимых природных ресурсов. С другой стороны, большая часть отходов производства также не включается в биотический круговорот: не имея специфических биологических деструкторов, они не разлагаются, а накапливаются как загрязнители биосферы. Токсичность многих веществ, попадающих в биосферу, нарушает структуру и функции естественных биологических систем, в том числе и человека.

В последнее время прогресс науки и техники привел к тому, что по масштабам влияния на биосферные процессы деятельность человека стала сопоставимой с естественными факторами, определявшими развитие биосферы на протяжении сотен тысяч лет. То есть человек, как социальная система, функционирует намного шире, чем биологическая, нарушая биотический круговорот, сбалансированный в ходе эволюции.

Таким образом, хозяйственная деятельность человека, в том числе и интенсивное развитие промышленности, привела к глобальному экологическому кризису. Среди множества составляющих этого кризиса следует выделить наиболее важные – те, которые необходимо преодолеть в ближайшее время. Это экологическая культура и обширный ряд антропогенных загрязнений биосферы.

Преодоление первой выделенной составляющей экологического кризиса биосферы – экологической культуры – связано с решением проблем экологического воспитания и экологического образования. Вторая составляющая – антропогенные загрязнения биосферы – тесно связана с первой и может быть решена через всеобщую экологизацию промышленного производства и функционирования урбанистических экосистем.

Выполнение раздела “Экологическая безопасность” в дипломном проекте.

Если темой дипломного проекта является разработка или усовершенствование технологических процессов изготовления и эксплуатации деталей, узлов, оборудования; участков; линий; цехов; предприятий; производственных комплексов, раздел “Экологическая безопасность” выполняется в соответствии со следующим планом.
1. Введение.

Глобальные экологические проблемы.

В этом разделе необходимо дать название современному экологическому кризису, раскрыть его причины, охарактеризовать основные его составляющие. Следует показать связь цели дипломного проекта с решением экологических проблем. (Объем этого подраздела 1,5 – 2 стр.).

---

2. Анализ связей технологического процесса с экологическими системами.

Для анализа взаимодействия технологического процесса с экологическими системами рекомендуется представить его в виде следующей схемы:



Пример схемы технологического процесса

При описании такой схемы необходимо привести основные количественные характеристики технологического процесса в виде таблицы и определить тип процесса (замкнутый или незамкнутый).
Таблица 1. Основные материально-энергетические показатели технологического процесса

№	Показатели	Ед. изм.	Количество
1.	Сырье 1. 2. 3. и т.д.
2.	Энергия (топливо)
3.	Продукция (по видам) 1. 2. 3.
4.	Отходы Материальные 1. 2. Энергетические 1. 2. 3.

3. Основные требования экологизации проекта.

Необходимо привести действующие санитарно-гигиеническим нормы основных показателей технологического процесса и значения предельно допустимых концентраций (ПДК) по загрязняющим выбросам, как показано в табл. 2 и 3.
Таблица 2. Санитарно-гигиенические нормы некоторых показателей технологического процесса.

№	Показатели технологического процесса (параметрические загрязнения)	Санитарно-гигиеническая норма (ед.изм)	Показатели, действующие в старой технологии
1.	Электромагнитное излучение Напряженность электрического поля Напряженность магнитного поля
2.	Вибрация
3.	Шум

---

Таблица 3. Предельно допустимые концентрации токсичных веществ

№	Вещество	ПДК (ед.изм.)	Показатели, действующие в старой технологии
1.	Аммиак
2.	Сернистый газ
3.	Оксид углерода (II)

Проанализировать, есть ли превышение показателей действующего технологического процесса по сравнению с приведенными в таблицах 2 и 3 значениями.
4. Пути экологизации производства

В этом разделе следует привести описание использования отходов технологического процесса, классификацию применяемых методов экологизации производства (пассивные или активные), дать характеристику проводимых природоохранных мероприятий.
5. Предложения по экологизации технологического процесса (1 стр.)

Показать пути создания малоотходного и безотходного производства, возможные способы энергосбережения и утилизации отходов, методы очистки промышленных выбросов. Целесообразно привести количественные значения материально-энергетических выбросов до реконструкции цеха и после в виде таблицы (пример – Табл.4).
Таблица 4. Изменение параметров (концентрации вредных выбросов) технологического процесса после реконструкции цеха (предприятия).

№	Параметр (вещество)	До реконструкции (ед.изм.)	После реконструкции (ед.изм.)	Изменение (в %)
1.
2.
3.

В конце раздела дать заключение об экологичности проекта и привести список использованной литературы.

Пример составления раздела “Экологическая безопасность” в инженерном дипломном проекте “реконструкция конвертерного цеха металлургического завода”

1. Введение.

Глобальные экологические проблемы.

---

Актуальность мер по экологизации проекта раскрывается на основании характеристики современного экологического кризиса (подраздел 1).
2. Анализ связей технологического процесса с экологическими системами.

Данный технологический процесс состоит в получении стали бессемеровским способом. Процесс реконструкции технологического процесса имеет целью увеличение производства стали четырех действующих конвертерах с 3 до 3,5млн т в год. Продукцию получают в виде слитков металла массой от 8,2 до 18,5 т. Схема технологического процесса (ТП) приводится.



Схема технологического процесса получения стали в конвертере
В качестве сырья используется ванадиевый жидкий чугун, передельный жидкий чугун, лом и отходы стали в кусках, ферросплавы и другие легирующие раскислители, железо из окалины, добавочные материалы, кислород, сжатый воздух, аргон, азот.

Энергоресурсами служат природный газ, электроэнергия, пар.
Материальные выбросы (отходы) подразделяются на жидкие (сточные воды), твердые (скрап, недоливки, шлак ванадиевый и сталелитейный, угар, потери, пыль) и газообразные (оксид углерода, сернистый газ, диоксид азота).

К энергетическим загрязнениям относятся шум и тепловые выбросы.

Анализ ТП свидетельствует о его незамкнутом характере, поскольку существуют связи с внешней средой при использовании исходного сырья, энергии, выходе готовой продукции и получение различных видов отходов.

Основные характеристики ТП приведены в табл. 1.

Расчет допустимых выбросов вредных веществ в атмосферный воздух и в воду водоемов производился исходя из норм, приведенных в табл. 2.
Таблица 1. Основные материально-энерегтические показатели технологического процесса

№	Показатели	Количество	Ед.изм.
1.	Сырье: Чугун ванадиевый Чугун передельный Лом и отходы Ферросплавы Железо из окалины Добавочные материалы (известь и другие) Кислород Сжатый воздух Аргон Азот Вода оборотная	2893 212 54 63 132 63 164,6 99 1,2 0,9 24	Тыс.т/год Тыс.т/год Тыс.т/год Тыс.т/год Тыс.т/год Тыс.т/год Млн м3/год Тыс. м3/год Млн м3/год Млн м3/год Млн м3/год
2.	Энергия Электрическая Природный газ пар	101,6 45 320	Млн. кВт*ч Тыс. м3/год Тыс. кДж/год
3.	Продукция Сталь в слитках	3	Млн т/год
4.	Отходы материальные: Скрап Недоливки Угар и потери Пыль Шлак Оксид углерода Диоксид серы Диоксид азота Сточные воды: Взвешенные вещества Сульфаты Хлориды	3 6 0,372 5 138 35 1,2 0,2 500 50 30	Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Тыс. т/год Т/год Т/год Т/год
5.	Отходы энергетические Шум Тепло отходящих газов	85-130 3,5	дБ Млн кДж/год

---