Тема 3.3 Экономические и социальные аспекты энерго- и ресурсоэффективногоразвития экономики Республики Беларусь

Отходы производства и потребления: понятии, состав, и классификация отходов

Отходы производства и потребления – это остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства или потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства.

Опасные отходы – это отходы, которые содержат вредные вещества, обладающие опасными свойствами (токсичностью, взрывоопасностью, пожароопасностью, высокой реакционной способностью) или содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо которые могут представлять непосредственную или потенциальную опасность для окружающей среды и здоровья человека самостоятельно или при вступлении в контакт с другими веществами.

Выделяет их виды по совокупности приоритетных признаков:

по происхождению, агрегатному состоянию, химическому составу, экологической опасности. Каталог имеет пять уровней классификации, расположенных по иерархическому принципу: блоки, группы, подгруппы, позиции, субпозиции.

По происхождению выделяют:

– отходы органического природного (животного и растительного) происхождения;

– минерального происхождения;

– химического происхождения;

– коммунального (включая бытовые) происхождения.

Основная часть отходов образуется на предприятиях горнодобывающего комплекса, включающего в себя топливно-энергетический комплекс, черную и цветную металлургию, химическое производство и стройиндустрию. К таким отходам относятся образовавшиеся в процессе добычи и переработки минеральных руд неиспользуемые отвалы вскрышных и вмещающих пород, забалансовых руд, золошлаковые отходы, шлаки черной и цветной металлургии, отходы химической и нефтехимической промышленности.

Наибольшую экологическую опасность представляют органоминеральные отходы, которые могут самовозгораться: вскрышные и шахтные породы. Наиболее вредным для экологии является производство алюминия: в результате в отвалах и хранилищах скапливаются многотонные залежи шламов глиноземного цикла, бокситовых нефелиновых шламов.

В особую группу экологически опасных крупнотоннажных отходов производственного и бытового потребления отнесены мышьякосодержащие отходы.

К ртутьсодержащим отходам относятся отработанные люминесцентные лампы, некоторые приборы и пр. Отходы гальванического производства (цинк, никель, хром, кадмий, олово и пр.).

В Государственном докладе о состоянии и об охране окружающей среды в РФ в 2002–2003 гг. приведены данные по новой классификации классов экологической опасности отходов:

– I класс характеризуется необратимым нарушением экосистем, т. е. их восстановление невозможно;

– II класс требует не менее 30 лет восстановления, при условии, что воздействие источника прекращено;

– III класс опасности предполагает десятилетний срок восстановления экосистем;

– IV класс – не менее трех лет.

Токсичные отходы делятся на четыре класса опасности (I–IV) по Временному классификатору токсичных промышленных отходов и Методическим рекомендациям по определению класса токсичности промышленных отходов.

В отношении отходов ведется Государственный кадастр, включающий федеральный классификационный каталог, государственный реестр объектов размещения отходов и банк данных об отходах.

Материалы

Очевидно, что жилье XXI века должно строиться из доступных и экологически чистых материалов. При рассмотрении вопроса об их применении должны учитываться три группы параметров энергоемкость, экологичность и жизненный цикл.
Под энергоемкостью подразумевается совокупность энергозатрат на производство, транспортировку, укладку, эксплуатацию в течение жизненного цикла того или иного материала. При этом нужно учитывать, являются ли материалы возобновляемыми и используются ли возобновляемые источники энергии для их производства, существуют ли альтернативные материалы с меньшей энергоемкостью.
Под экологичностью материала подразумевается совокупность ответов на следующие вопросы: вреден ли сам материал или его выделения для здоровья, требует ли он покрытия и насколько оно вредно; вредны ли отходы производства, строительства и эксплуатации материала, насколько экологичны и экономичны технологии утилизации материала и его отходов, относится ли он к категории местных материалов.
Жизненный цикл включает сроки службы материала, оцененные по критерию равного износа в сооружении, его ремонтопригодности и взаимозаменяемости, возможность повторного использования или безвредной дешевой утилизации
Таким идеальным утеплителем и одновременно конструкционным материалом является прессованная солома, широко используемая в экологическом строительстве в разных странах мира.

Теплообеспечение
Считается, что отопление жилища за счет солнечной энергии возможно только в жарких странах, близких к экватору. Однако это мнение ошибочно. По многолетним наблюдением метеорологов на широте Минска с апреля по сентябрь на квадратный метр поверхности падает 297600 МДж солнечной энергии. При завышенной норме энергопотребления на квадратный метр отапливаемого помещения 70 кВт-ч/год/кв. м (для сравнения в Швеции норма 30—60 кВт-ч/год/кв. м) годовое потребление энергии составит всего 25200 МДж. Таким образом, солнечной энергии вполне достаточно для отопления круглый год и для горячего водоснабжения летом. При этом система сезонного аккумулирования солнечного тепла может иметь КПД всего 10%.

Экодом предлагаемой конструкции имеет скатную крышу выраженной южной ориентации. Крыша покрыта сплошным водовоздушным солнечным коллектором конструкции Белорусского отделения международной академии экологии.

Под домом находится твердотельный суточный и сезонный тепловой аккумулятор. Такие аккумуляторы распространены в Швеции и Норвегии. Другая возможная конструкция — жидкостный аккумулятор внутри дома (15 тонн воды на 200 кв. м жилой площади).
В качестве вспомогательной отопительной системы можно использовать камин или небольшую печь медленного горения Фирма 150МАХ использует в качестве вспомогательной или «аварийной» систему электроподогрева пола с использованием ночного электричества мощностью 2 Вт/кв. м жилой площади.
Дом оборудован принудительной системой вентиляции, обеспечивающей воздухообмен и обогрев жилых помещений (основные технические решения запатентованы). Обязательной является система рекуперации тепла при вентиляции.
Отходы жизнедеятельности
Таким образом, экодому нужны только дороги и электричество, если не по карману дорогие солнечные батареи и электроаккумуляторы. Система канализации — автономная.

Американское министерство здравоохранения давно сертифицировало и разрешило использовать даже в городах дешевые локальные биологические системы утилизации хозбытовых стоков, работающие по принципу замкнутого цикла, не создающие проблем ни зимой, ни летом. Площадь биоочистных сооружений 200 кв. м и выглядят они, как обычный фруктовый сад и огород. Расчетное время эксплуатации на семью из 8 человек -100 лет. Причем урожайность на этих двух сотках необычайно высока. Можно также использовать специальные компостные туалеты, разработанные в Швеции и США, и использовать компост как дешевое органическое удобрение.
Энергопассивный экодом использует такую локальную пермакультурную биосистему утилизации хозбытовых стоков.
Создавая систему «дом и участок — единое целое», мы переходим на принципиально новый уровень развития архитектурно-строительной мысли. Мы не только экономим деньги, время, энергию, другие ресурсы и снижаем антропогенную нагрузку на окружающую среду.

Мы рассматриваем дом как искусственную экосистему, обеспечивающую автономное существование. Только такое жилище полностью соответствует принципам устойчивого развития цивилизации.

Наглядным примером энергопассивного экодома выступает этот дом в Исландии

Далеко на севере, в холодных краях Исландии, прямо на границе северного полярного круга крепко врос в землю и гармонично слился с ландшафтом дом HofHouse. Этот уникальный экодом был построен по проекту архитектурной студии StudioGranadaArchitects.

В процессе строительства максимально использовались местные материалы, а также всё то, что можно было раздобыть в округе, начиная от телеграфных столбов, заканчивая базальтовыми столбами. Даже трава для покрытия крыши была использована с того самого места, где построен дом. Она была аккуратно снята и очищена в процессе подготовки фундамента здания. Проектируемый специально для экстремальных условий HofHouse всецело полагается на энергопассивный солнечный дизаин, геотермальную энергию и на внушительные бетонные стены.

Снаружи массивные стены HofHouse обшиты древесиной кедра, которая со сменой сезонов выглядит все благороднее и красивее. Геотермальная энергия, идущая от земли, согревает каменные полы, а остальное идет на обеспечение обогрева и электричества экодома. Оставшиеся потребности в электроэнергии удовлетворяет небольшая гидроэлектростанция.

Окна в доме спланированы не только для того, чтобы максимально эффективно улавливать солнечный свет, но и обеспечивать великолепную панораму.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Закон Республики Беларусь от 26 ноября 1992 года «Об охране окружающей среды» в редакции Закона Республики Беларусь от 17 июля 2002 года (ВедамасціВярхоўнагаСаветаРэспублікі Беларусь, 1993 г., № 1, ст. 1; Национальный реестр правовых актов Республики Беларусь, 2002 г., № 85, 2/875)

2. Постановление Межпарламентской ассамблеи государств – участников СНГ от 15 ноября 2003 г. № 22-18 О новой редакции модельного закона «Об экологической безопасности».

3. Гринин Н. С., Новиков В. Н. / Экологическая безопасность. Учебное пособие. – М.: " Фаир-пресс", 2000.

4. Кривошеин Д. А., Муравей Л. А., Роева Н. Н. / Экология и безопасность жизнедеятельности. М.: "ЮНИТИ – ДАНА", 2000.

5. Карпенков С. Х. / Концепции современного естествознания. Учебник для Вузов. – М.: Культура и спорт, " ЮНИТИ", 2005.

6. Концепции современного естествознания: Серия" Учебники и учебные пособия". – Ростов н/Д: "Феникс", 2007.

7. Никаноров А.М., Хоружая Т.А. Экология: для студ. вузов и специалистов-экологов. - М.: Приор, 1999. - 304с.

 

 

Тема 3.3 Экономические и социальные аспекты энерго- и ресурсоэффективногоразвития экономики Республики Беларусь

1. Экологическая безопасность: сущность и содержание категории

2. Экологические проблемы тепловой и гидроэнергетики. Факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающейсреды.

3. Отходы производства и потребления: понятии, состав, и классификация отходов.

4. Класс опасности отходов. Уничтожение опасных отходов

5. Понятие, классификация вторичных ресурсов и направления их использования энергоресурсов

6. Концепция строительстваэнергопассивного дома

 

1. Экологическая безопасность: сущность и содержание категории

Экологическая безопасность, как отрасль междисциплинарных знаний, занимает определенный уровень в системной организации современной науки.

Субъектами экологической безопасности являются личность, общество, государство, биосфера.

Среди объектов экологической безопасности выделяют жизненно важные интересы субъектов безопасности: права, материальные и духовные потребности личности, природные ресурсы и природная среда как материальная основа государственного и природного развития.

С позиций системного подхода экологическая безопасность представляет собой совокупность законодательных, технических, медицинских, биологических и других мероприятий, направленных на поддержание равновесия между биосферой и антропогенными, а также естественными внешними нагрузками.

Таким образом, понятие «экологическая безопасность» имеет многогранную структуру, в которой представлены теоретико-методологические основы, включающие единство теории и социально-правовой практики, позволяющей регулировать, управлять, прогнозировать, не допускать, а в случае возникновения ликвидировать развитие чрезвычайных ситуаций экологического характера.

Концептуальный подход к обеспечению экологической безопасности закономерен и объясняется глобальной угрозой экологических катастроф, поставившей человечество, как биологический вид, на грань выживания. Практика показывает, что действующие в настоящее время административно-правовые механизмы обеспечения экологической безопасности все еще не отвечают международным стандартам и возросшим общественным потребностям.

Важным структурным элементом концепции является комплексная разработка понятийного аппарата и таких его составляющих, как «экологическая безопасность», «угрозы экологической безопасности», «обеспечение экологической безопасности» и др. Разработка современной концепции обеспечения экологической безопасности основана на идее предупреждения и возмещения вреда, причиненного окружающей среде, здоровью и имуществу граждан путем загрязнения, порчи, уничтожения, повреждения, нерационального использования природных ресурсов, разрушения естественных экологических систем и другими экологическими последствиями нерациональной антропогенной деятельности.

Экологическая безопасность - система политических, правовых, экономических, технологических и иных мер, направленных на обеспечение гарантий защищенности окружающей среды и жизненно важных интересов человека и гражданина от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности и угроз возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в настоящем и будущем времени.

Причинами экологической опасности являются технологический и экологический кризисы.

Государство гарантирует обеспечение экологической безопасности. Государство организует учет и анализ реальных и прогнозирование потенциальных угроз экологической безопасности на своей территории, а также на территориях и зонах, находящихся под его юрисдикцией.

В целях планирования, разработки и осуществления мероприятий по обеспечению экологической безопасности государства разрабатываются общенациональные, территориальные и отраслевые государственные программы в области экологической безопасности.

Порядок разработки, финансирования и реализации государственных программ в области экологической безопасности устанавливается в соответствии с национальным законодательством.

Индикативные значения показателей оценки экологической безопасности (критерии) необходимо устанавливать либо на уровне нормативных величин, определенных действующим законодательством, либо на уровне, достигнутом в развитых странах, либо по результатам экспертной оценки исходя из мероприятий, запланированных на перспективу.

Показатели качества окружающей среды включают комплексные характеристики химического загрязнения различных сред: атмосферного воздуха, почвы и поверхностных вод.

Показатели негативного воздействия на окружающую среду включают суммарные объемы фактических выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух, сбросов загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты, а также размещения отходов.

Эффективность использования природоохранного оборудования выражается в виде доли уловленных загрязняющих веществ в общей массе выбросов в атмосферный воздух и сбросов сточных вод. Планируемые значения этих показателей могут быть установлены с учетом перспектив наращивания мощностей газоочистных установок и ввода в эксплуатацию новых очистных сооружений.

Показатели эффективности использования и воспроизводства природных ресурсов характеризуют экологическую приемлемость используемых в республике технологий с точки зрения их ресурсоемкости, энергоемкости и удельной нагрузки на окружающую среду. В эту группу показателей входят: удельное водопотребление на душу населения, энергоемкость валового регионального продукта, а также удельные количества выбросов, сбросов, образования отходов, приходящиеся на 1 млн.рублей внутреннего регионального продукта.

Структура органов управления в области охраны окружающей среды в Республике Беларусь заложена в Законе «Об охране окружающей среды». Органы делятся на две категории: общей и специальной компетенции. К общей относятся: Парламент, Президент, Правительство, представительные и исполнительные органы местных Советов. К специальной относятся те органы государства, которые с положениями о них, утвержденными Правительством, либо принятым правительственным актом, специально уполномочены выполнять природоохранительные функции.

Экологическая безопасность является одной из составляющих национальной безопасности Беларуси. В Республике Беларуси с 2001 года действует Концепция национальной безопасности, где в качестве жизненно важных интересов республики в экологической сфере определены такие направления, как сохранение биосферы и среды обитания человека.

В соответствии с концепцией в стране обеспечивается воспроизводство природных экосистем, рациональное и экологически безопасное природопользование, преодолеваются негативные последствия аварии на Чернобыльской АЭС, сохраняется биологическое разнообразие.

Экологические угрозы — изменения состава атмосферы и последствия; загрязнение природных пресных вод, океанов прибрежных акваторий; обезлесивание и опустынивание; эрозия почв и потеря плодородия земель; риск, связанный с биотехнологией; опасные выбросы загрязнений; производство, перевозка и применение токсичных химических веществ и материалов; передача опасных технологий и экспорт опасных отходов в развивающиеся страны (экологическая агрессия).

Основные факторы, создающие угрозу экологической безопасности Беларуси, – высокая изношенность производственных мощностей, коммуникационных и других жизнеобеспечивающих систем, чрезвычайные ситуации техногенного характера, использование несовершенных технологий в промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, накопление опасных промышленных отходов, а также деградация земель и эрозия почв.

На сегодняшний день в Республике Беларусь принято 17 законодательных актов, касающихся охраны природных ресурсов и окружающей среды. Осуществляется переход от рамочных законов к законам прямого действия, которые позволяют непосредственно регулировать деятельность человека в той или иной сфере.

Кроме того, охрана окружающей среды Беларуси невозможна без участия Республики Беларусь в глобальных процессах по сохранению климата, озонового слоя, биологического разнообразия. Республика уже подписала 16 международных соглашений и конвенции.

 

2.Экологические проблемы тепловой и гидроэнергетики. Факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды. 1. Экологические проблемы тепловой энергетики Сжигание топлива не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), около 50% двуокиси серы, 35-40%-окислов азота и около 35% пыли. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн. доз, железа-400 млн. доз, магния-1,5 млн. доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах. Это, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем. Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества. Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, которого Беларусь использует 18,4 млрд.куб.м в год, далее следует нефть (мазут). Беларусь потребляет 21 миллион тонн в год, каменные угли, бурые угли, сланцы, торф. Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он является наиболее распространенным ископаемым топливом на Земле. По оценкам специалистов, его запасы на нашей планете составляют около 7 * 1012 т. Только разведанных месторождений угля (3 * 1010 т) при нынешних темпах использования хватит на несколько веков. Основные залежи угля образовались 210--280 млн лет назад в каменноугольный период и сосредоточены в России, США, Китае и Украине. В этих странах находится почти 88% известных запасов угля. В России сосредоточено 5,5% мировых запасов угля, что составляет более 200 млрд тонн. К сожалению, уголь нельзя отнести к экологически чистым видам топлива. Теплоэлектростанции (ТЭС), работающие на угле, дают 10--25 кг вредных выбросов на 1 кВт * ч энергии. В мире наметились два пути снижения вредного воздействия угольной энергетики на биосферу. Так, в США построен ряд ТЭС на угле практически с полной очисткой вредных выбросов. В ЮАР налажено производство по переработке угля в синтетическое жидкое топливо, горючий газ и полукокс. Это направление является довольно перспективным, так как нефть и природный газ, являющиеся основой современной энергетики, скоро иссякнут. Природный газ -- смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Основную часть природного газа составляет метан (СН4) -- до 98%. Широкое использование природного газа в энергоустановках связано с тем, что он имеет ряд существенных преимуществ перед другими видами топлива. Газ легко транспортируется на большие расстояния, практически не требует подготовки и переработки перед использованием, количество вредных выбросов при сжигании минимально. Нефть в чистом виде как энергоноситель не используется. В результате ее перегонки получается бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, масла и т.д. Бензин и дизельное топливо используются в двигателях внутреннего сгорания, керосин -- в турбореактивных и реактивных двигателях летательных аппаратов, а мазут сжигается в электростанциях и в котельных. По сравнению с природным газом нефть и нефтепродукты при сжигании дают значительно большее количество вредных веществ, что связано с наличием примесей серы, фосфора и т.д. Серьезные экологические проблемы связаны с твердыми отходами ТЭС- золой и шлаками. Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензо(?)пирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз, которым раньше болели шахтеры. радиоактивный энергия ветер солнце 2. Экологические проблемы гидроэнергетики В настоящее время наибольший вклад в топливно- энергетический баланс планеты из возобновляемых источников энергии вносит гидроэнергетика (до 4%). В мире построены достаточно мощные ГЭС, установленная мощность каждой из которых достигает несколько тысяч МВт. На сегодняшний день наиболее крупные ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). До аварии 17 августа 2009 г. наиболее мощной была Саяно-Шушенская ГЭС (6400 МВт). Самая большая ГЭС в США -- Грэнд-Кули -- имеет мощность 6480 МВт, она занимает второе место в мире, уступая лишь станции Итайпу (12 ГВт), построенной в 1980-х гг. на реке Парана в Бразилии. В Беларуси самой мощной является Осиповичская ГЭС мощностью 2,17 МВт. Учитывая, что потенциал строительства крупных ГЭС в развитых странах давно исчерпан или близок к исчерпанию, во многих регионах активизировалось строительство гидроаккумулирующих электростанций (ГАЭС). ГАЭС -- гидроэлектростанция, которая перекачиванием воды из нижнего бассейна в верхний накапливает (аккумулирует) избыточную энергию, вырабатываемую другими электростанциями, когда спрос на электрическую энергию мал (например, ночью), и преобразует потенциальную энергию запасенной воды в электрическую в часы пиковых нагрузок в энергосистеме. Строительство ГЭС и ГАЭС на равнинных реках приносит ощутимый экологический вред: затапливаются достаточно большие площади лесов и сельхозугодий, разрушаются сложившиеся за тысячи лет водные экосистемы, гигантские водохранилища оказывают влияние на климат. Кроме того, в искусственных водохранилищах помимо биогенных веществ аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом распада. Продукты аккумуляции делают проблематичным использование в агроэкосистемах территорий, занимаемых водохранилищами после их ликвидации. С этой точки зрения экологически более безопасными являются ГЭС на горных реках. В воде основных рек Беларуси, по данным, полученным на сети мониторинга поверхностных вод Департамента по гидрометеорологии, превышениезагрязняющие веществ особенно часто фиксировались по железу общему (85-100% от общего количества определений), марганцу (76-98%) и меди (55-91%).По цинку они составили 8-100%, азоту нитритному - 10-75, азоту аммонийному - 13-68, БПК5 - 4-62, нефтепродуктам - 2-22%.