ДонНТУ   Портал магистров  ФЭХТ

Реферат по теме выпускной работы

Содержание

Введение

Одним из основных понятий, которое отображает состояние окружающей природной среды, тенденции, к изменениям в нем с учетом интересов общества есть понятие экологической безопасности. Конечной целью природоохранной деятельности человека и управления в отрасли охраны окружающей среды является не только сохранение целостности естественных комплексов и взаимосвязей в них, но и обеспечение состояния экологической безопасности. Окружающая среда настоящего включает разные составляющие, в частности естественная среда - производство - общество, которые имеют разные приоритеты, разную стойкость и состоят из разных компонентов.

1. Актуальность темы

На современном этапе развития общество пришло к выводу, что цивилизации угрожают, прежде всего, экологические проблемы. Поэтому на государственном уровне признано, что экологическая безопасность является одной из основных составляющих национальной безопасности рядом с экономической и политической. Общее состояние экологической безопасности в Украине является достаточно сложным. Существует широкое многообразие факторов, которые влекут в последующем осложнение ее состояния в пространственно-временном аспекте. Это в значительной мере влияет на состояние окружающей среды и приводит к ухудшению условий жизнедеятельности людей. Приведенные обстоятельства обусловливают неотложную потребность комплексного изучения и решения проблем, связанных с экологической безопасностью [1].

2. Цель и задачи исследования

Цель исследования – повышение экологической безопасности путем разработки и обоснования мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов, на примере шахты им. В.М. Бажанова.

Основные задачи исследования:

  1. Проанализировать исследование в области обеспечения экологической безопасности и рационального использования природных ресурсов.
  2. Охарактеризовать влияние рационального использования природных ресурсов, в условиях шахты им. В.М. Бажанова, на уровень экологической безопасности окружающей естественной среды.
  3. Обосновать целесообразность рационального использования природных ресурсов для обеспечения экологической безопасности региона, который испытывает влияние горного предприятия.
  4. Оценить эколого-экономические последствия от рационального использования природных ресурсов, в частности метану, в условиях горного предприятия.

Объект исследования: шахта им. В.М. Бажанова.

3. Обзор исследований и разработок

Первичные основы общей концепции экологической безопасности заложены в работах Н.Ф. Реймерса, С.А. Боголюбова, В.И. Данилова-Данильяна, К.Ф. Фролова, И.о. Боковая, А.О. Быкова, Р.М. Кларка, М.Н. Моисеева и других ученых [2,3,4].

В последнее время интенсифицировались теоретические и практические исследования по управлению экологической безопасностью на региональном уровне [5]. Углубляются, конкретизируются и детализируются знания из разных научных направлений, в том числе, из технико-экономического (Б.М. Данилишин, О.М. Трофимчук, Е.О. Яковлев, В.М. Шестопалов, А.Б. Горстко и ин)[6-7], естественного (Г.О. Билявский, Г.И. Рудько, но др.) [8]. Экологическая безопасность в рамках государства рассматривается как составляющая национальной безопасности (А.Б. Качинский, В.О. Косовцев и другие) [9].

4. Общие положения

Под экологической безопасностью следует понимать обобщающую систему оценки экологического состояния объектов окружающей среды и выявления изменений, которые могут вызывать ухудшение этого состояния с целью их предупреждения и устранения. В зависимости от причин нарушения экологической безопасности различают такую, которая возникла: в результате влияния на естественный объект человеческой деятельности (социально-политического, военного, техногенного характера); под воздействием самих естественных процессов (землетрясение, извержение вулкану, наводнение, и тому подобное) [10].

При последующей классификации экологической безопасности выделяют следующие ее виды:

Классификацию экологической безопасности можно осуществлять по разным критериям: в зависимости от территориальных показателей, способов обеспечения и объекта защиты, но полную характеристику экологической безопасности возможно получить лишь при совместимом их рассмотрении.

Природные ресурсы — это естественные тела и вещества, а также виды энергии, которые на конкретном этапе развития производительных сил используются для эффективного удовлетворения разнообразных потребностей человеческого общества.

Рациональное использование природных ресурсов — это комплексное, экономически эффективное, использование природных ресурсов в сочетании с требованиями охраны окружающей природной среды.

Классификация основных видов природопользования возможна из позиций взаимосвязей отраслевого, компонентного, функционального (комплексного) подходов (приведено на рис.2):

Из отраслевой системы народного хозяйства выделяют отрасли природопотребления (теплоэнергетику, добычу минерального сырья, лесоэксплуатацию, металлургию, и тому подобное), природопользование в более узком понимании (земледелие, животноводство, транспорт, строительство) и природовосстановления (рекультивацию и мелиорацию земель, очистки, и утилизацию отходов, создания заповедников, и тому подобное). При высшей степени обобщения эти виды можно объединить в понятие производственного (промышленного и сельскохозяйственного) и непроизводственного природопользования.

Функциональный подход (комплексный) к классификации природопользования предусматривает выделение пяти основных блоков важнейших направлений природопользования: ресурсопотребления, конструктивного превращения, воссоздания природных ресурсов, охраны природных ресурсов, управления и мониторинга.

Компонентная классификация видов природопользования базируется на общем использовании некоторыми отраслями производства одного компонента естественной среды (например, воды, воздуха, почвы, леса и тому подобное), то есть на межотраслевом потреблении природного ресурса в рамках определенной территории.

Основные виды природопользования в этом случае отвечают главным структурным компонентам естественного комплекса — водо-, лесо- и землепользованию, использованию атмосферы, недр, животного мира. Не следует путать понятие рационального природопользования с охраной природы. Охрана природы — это разработка и осуществление мероприятий по ее рациональному использованию, которые включают защиту от избыточных техногенных нагрузок и негативных последствий вмешательства человека, активная регуляция естественных процессов, воссоздания и улучшения естественного потенциала ландшафтов.

Критериями природопользования являются особые оценки природопользования. Они отражают его направленность, качество, эффективность. Природопользование региона, как рациональное, так и нерациональное, оценивается с точки зрения качества, эффективности с учетом использования конкретного критерия. В качестве критериев рационального природопользования используются показатели изменения, динамики природных ресурсов с учетом их добычи и техногенных изменений, а также показатели ущербов, наносимых природным системам при различных формах природопользования. Показатели динамики отдельных природных ресурсов и их сочетаний рассчитываются в пределах территориальных природно-ресурсных систем.

Обратное ресурсопотребление используется при оценке ущерба, при этом величина ее колебания допускается от нуля (рациональное природопользование) до величин, сопоставимых с прямым ресурсопотреблением (при этом снижается степень рациональности). Расчеты допустимых предельных изъятий, добычи отдельных природных ресурсов возможны, если суммарная динамика природных ресурсов резко возрастает и переводит рациональное природопользование в нерациональное. В целом же природопользование является рациональным, если оно вызывает минимальную отрицательную динамику. При быстром сокращении природных ресурсов природопользование становится менее рациональным. Если используются возобновимые природные ресурсы, то критерием рациональности природопользования выступает сохраняющаяся возможность, потенциал возобновления ресурсов. При высоком потенциале возобновления ресурсов природопользование считается рациональным, а при его снижении до пределов, при которых первоначально существующий природно-ресурсный потенциал уже не может восстанавливаться, — природопользование будет нерациональным. Частными критериями природопользования могут быть и показатели качества окружающей среды. Например, предельно допустимые концентрации (ПДК), предельно допустимые выбросы (ПДВ) и другие.

Для каждого региона выделяется несколько критериев рационального природопользования, которые отражают направленность, качество изменений природно-ресурсного потенциала, результатов добычи природных ресурсов и изменения геосистемы в целом.

Следовательно, критерии природопользования — признак оценки, определения или классификации экологических систем, процессов и явлений. Критерии очень важны для экологического обоснования проекта, экологического направления, прогнозирования, экологической экспертизы природопользовательских мероприятий. Шкала критериев в природопользовании должна строиться с учетом трех типов критериев: природозащитных, антропоэкологических и хозяйственных. Существуют различные методы измерений и оценок природопользования. Первичными методами измерения являются экспедиционные, когда специалистами обследуются непосредственно фактические и прогнозные добычи природных ресурсов, ресурсопотребления, природопользования. На этой основе делают соответствующие выводы и получают натуральные оценки. К таким методам относятся геологоразведка, землеустройство, почвенные изыскания, лесоустройство, морские оценочные экспедиции. При оценке экономической, то есть определения экономического значения ресурсов, объектов, изменений в среде жизни или экологических условий ведения хозяйства, используется группа методов, к которым относят расчетные, расчетно-статистические. При этом на основе технико-экономических оценок природных ресурсов, использования ведомственных и статистических материалов выполняют расчеты и получают фактические и прогнозные оценки природопользования. На этой стадии получают экономические стоимостные оценки. Наиболее перспективным методом является метод моделирования отдельных составляющих природопользования в виде расчетов дифференциальных уравнений динамики природно-ресурсного потенциала, балансирование эколого-экономических моделей техногенных узлов и природно-территориальных систем. Самостоятельным блоком оценок природопользования является картографирование различных его аспектов, включая экологическое нормирование. Природопользование оценивается в процессе ведения мониторинга геосистем. При этом строится серия карт: оценок природных ресурсов регионов в динамике; оценок природно-ресурсных факторов развития социально-экономических систем; оценок изменений геосистем в целом.

Стратегическим направлением природоохранной деятельности должно стать более полное и комплексное использование природных ресурсов, разработка и внедрение, в производство малоотходных и безотходных технологических процессов, которые дают возможность заметно сократить или полностью исключить загрязнение естественной среды и обеспечить более глубокую переработку первичного сырья при соблюдении правил и норм экологической безопасности.

5. Регион влияния предприятия

Районом влияния исследуемого объекта, шахты им. В.М. Бажанова является город Макеевка, который находится в центральной части Донецкой области. Макеевка – это типичный промышленный город, на территории которого находится более чем 4 тысячи предприятий.

Атмосфера Макеевки имеет достаточно высокий уровень загрязнения воздуха. По количеству валовых выбросов вредных веществ Макеевка занимает девятое место среди городов Украины. Основными источниками загрязнения атмосферы на территории Макеевки являются 2 предприятия металлургии и металлообработки, 2 коксохимических предприятия, 22 шахты, действующих или закрывающихся, 2 автотранспортных предприятия, 3 обогатительных фабрики, а также автомобильный парк города, который составляет больше 20 тыс. единиц. В пределах города размещены 130 действующих котельных КП «Макеевтеплосеть», а также 120 породных отвалов, 14 из которых имеют очаги горения.

В структуре выбросов вредных веществ города Макеевки преобладают выбросы метана (до 35%), окиси углерода (30%), окиси серы (8-10%), окиси азота (до 7%) и пыли (14%). Около 1% общего количества выбросов приходится на специфические загрязняющие вещества. Шахты города Макеевки выбрасывают от 40 до 50 тыс. тон метана в год, из которых 40% выбросов связано с дегазацией пластов и 60% – с вентиляцией. Главными загрязнителями водных объектов в городе являются предприятия угольной промышленности, ЗАО Макеевский коксохимический завод, ЗАО Макеевский металлургический завод, Макеевское РПУКП Компания Вода Донбасса и биологические очистительные сооружения коммунального хозяйства города.

Наличие в городе угольных, металлургических и коксохимических предприятий привело за многие годы к накопления больших объемов промышленных отходов и загрязнению больших территорий. Сегодня в отвалах, шламонакопителях и терриконах находится 367,4 млн. тонн отходов, которые составляют 8,7% отходов Донецкой области [11].

6. Использование природных ресурсов, в условиях шахты им. В.М. Бажанова

Шахта имени В.М. Бажанова предприятие по добыче угля подземным способом. Шахта является обособленным подразделом государственного предприятия Макеевуголь.

На шахте существует 31 источник организованных выбросов. Общий объем выбросов загрязняющих веществ составляет 10232,861тонн в год. Среди которых такие загрязняющие вещества как: окислы азота, серистый ангидрит, пыль, марганец, и его соединения, метан, окись углерода, углеводороды.

Общий объем сбросов – 3836,711 тонн в год, в том числе 1309,56 тонн в год без учета сухого остатка.

Коэффициент использования запасов угля составляет 0,8, следовательно он используется рационально.

Поскольку горный массив данной шахты является опасным по внезапным выбросам угля и газа, то необходимой мерой обеспечения технологической и экологической безопасности является дегазация и последующая утилизация метана. А для повышения показателей рационального использования природных ресурсов можно предложить производство синтез-газа из угля, который отнесен к забалансовым запасам.

В условиях углепромышленных районов при обосновании целесообразности оценки ресурсов метана основным критерием определения его промышленного назначения как попутно добываемого топлива является технологическая необходимость (для снижения выбросоопасности и обеспечения газобезопасности) и возможность дегазации скважинами, пробуренными с поверхности или из подземных выработок. Необходимость дегазации высокогазоносных угольных пластов и скоплений свободных газов в породах предопределяется также рентабельностью извлечения из них метана и его использования. В этом заключается принципиальное отличие попутно извлекаемого метана от других попутных (и сопутствующих) полезных ископаемых, добыча которых должна быть экономически оправданна. Критериями промышленной значимости ресурсов метана угольных пластов для самостоятельной коммерческой добычи (не зависимой от добычи угля) является рентабельность добычи, которая предопределяется глубинами освоения, газоносностью и фильтрационными свойствами пластов, а главное технологией добычи. К основным экономическим преимуществам добычи и использования метана можно отнести снижение платы за выбросы, возможность продажи квот на выбросы парниковых газов, снижение или исключение затрат на энергоносители, при использовании каптированного метана на собственные нужды предприятия. Также, использование своего энергоресурса повысит стабильность предприятия и обеспечит независимость его от рынка энергоносителей.

Выводы и перспективы развития

Обоснованно повышение экологической безопасности путем разработки и обоснования мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов, на примере шахты им. В.М. Бажанова.

Были решены следующие задачи:

  1. Проанализированы исследования в области обеспечения экологической безопасности и рационального использования природных ресурсов
  2. Охарактеризовано влияние рационального использования природных ресурсов, в условиях шахты им. В.М.Бажанова, на уровень экологической безопасности окружающей природной среды.
  3. Обоснована целесообразность рационального использования природных ресурсов для обеспечения экологической безопасности региона, который испытывает влияние горного предприятия.
  4. Оценены эколого-экономические последствия от рационального использования природных ресурсов, в частности метана, в условиях горного предприятия.

А в свою очередь производство синтез-газа из угля, который отнесен к забалансовым запасам позволит повысить коэффициент использования угля. То есть будет способствовать более рациональному использованию природных ресурсов.

Следовательно принцип единства экологической безопасности, охраны природы, и ее рационального использования — основной принцип во взаимоотношениях общества с природой. При этом само понятие охраны природы приобретает более широкое содержание. В таком аспекте охрана природы является необходимым условием использования ее ресурсов и служит поддержанию динамического равновесия между использованием природных ресурсов, с одной стороны, и воспроизводительными возможностями природы — со второй, что особенно важно при высокой технической оснащенности современного производства.

Список источников

  1. Харламова Е.В., Малеваный М.С., Пляцук Л.Д. Теоретические основы управления экологической безопасностью техногенно нагруженного региона// Екологічна безпека – 2012(13). - № 1.
  2. Реймерс Н.Ф. Экология (теория, законы, правила, принципы, гипотезы). – М.: Россия молодая, 1994. – 367 с.
  3. Экология: Учебное пособие / Под общ. ред. С.А. Боголюбова. – М.: Знание, 1997. – 228 с.
  4. Экология, охрана природы и экологическая безопасность / Под ред. В.И. Данилова-Данильяна. – М. Изд. МНЭПУ, 1997. – 744 с.
  5. Шмандій В.М. Управління екологічною безпекою на регіональному рівні (теоретичні та практичні аспекти). Автореферат дис. д- технічн.наук. – Х. 2004. – 36 с.
  6. Биченок М.М., Трофімчук О.М. Проблеми природно-техногенної безпеки в Україні. – К.: УІНСіП. 2002. – 179 с.
  7. Качинський А.Б. Екологічна безпека України: системний аналіз перспектив покращення. – К.: НІСД. 2001. – 312 с.
  8. Екологічна безпека техноприродних геосистем у зв’язку з катастрофічним розвитком геологічних процесів / С.В. Гошовський, І.І. Рудько, В.М. Преснер. – К.: ЗАТ «НІЧЛАВА», 2002. – 634 с.
  9. Качинський А.Б., Хміль Т.А. Екологічна безпека України: аналіз, оцінка, та державна політика. – К.: НІСД, 1997. – 127 с.
  10. Гетьман А.П. Екологічне право України: підруч. / А.П. Гетьман, М.В. Шульга – Харків: Право, 2005. – 385с.
  11. Доклад о состоянии окружающей среды города Макеевки. Под редакцией Г. Аверина, Макеевка, 2008. – 84с.