Лекция 14. Экологические аспекты герметизации
Герметизация – один из наиболее распространенных в природе и технике процессов, последствия которого имеют глобальное значение для нашей планеты и оказывают определяющее влияние на развитие техники. Все чаще, например, при освоении космоса, герметичность является концептуальным принципом и главной целью создания техники.
Разгерметизация нефтепроводов обуславливает глобальное загрязнение водоемов и почв. Загрязнение воздуха способствует распространению хронических бронхитов, острых респираторных заболеваний, пневмонии, эмфиземы, являются одной из причин рака легких. Чрезмерное загрязнение воздуха обусловливает нарушение озонного слоя – своеобразного защитного кожуха, предохраняющего флору и фауну Земли от вредного воздействия космических излучений. Следствием загрязнения воздуха может быть потепление и существенное изменение экологического баланса на Земле, вплоть до глобального таяния снегов и повышения уровня мирового океана.
Предприятия современной индустрии тратят на технологические нужды не менее 10 – 12% объема мирового кругооборота пресной воды. Эти технологические системы негерметичны, поэтому еще около 30% воды уходит на разбавление стоков при их обезвреживании, к сожалению, не всегда эффективном. Наибольшую опасность для водной среды представляют нефть, конденсат, хлорорганические соединения, радиоактивные вещества и тяжелые металлы.
Известно, что 1 т нефти может образовывать на воде сплошную пленку площадью 2,6 км2. Нефть взаимодействует со льдом, который поглощает ее до 1/4 своей массы. При концентрации нефти выше 800 мг/м3 подавляется деятельность и возможно уничтожение планктона. Одновременно резко сокращается выработка кислорода океаническими водорослями. Большую опасность представляют фенольные соединения, содержащиеся в сточных водах предприятий нефтехимии, лесохимической и других отраслей промышленности. Обладая сильным антисептическим действием, фенольные воды нарушают биологические процессы в воде, ухудшают воспроизведение популяций рыб. В последние десятилетия появился новый загрязнитель вод – синтетические поверхностно-активные вещества, применяемые при бурении нефтяных и газовых скважин. Они образуют стойкие пены, резко снижающие эффективность биологических методов очистки сточных вод, прекращают рост водорослей и другой растительности. Наибольшую опасность для природных вод, нормального развития популяций флоры, фауны и человека представляют радиоактивные вещества и радиоактивные отходы. Опасность и масштабы радиоактивного загрязнения вод увеличиваются в связи с ростом числа ядерных энергетических установок и отсутствием в настоящее время надежных способов ликвидации радиоактивных отходов.
Актуальность этих и других кризисных с позиций экологии проблем определяет направленность герметологии на охрану биосферы. В безаварийном и жестко регламентированном состоянии промышленные герметизирующие системы, как правило, их воздействия на природу экологически равновесны. Нарушение равновесия чаще всего происходит при отказах герметизирующих систем, причиной которых могут быть аварии на промышленных объектах, связанные с потерей прочности и устойчивости конструкций, взрывами, пожарами и т.п. С возрастанием масштабов производства стирается грань между экологическими последствиями таких отказов и стихийными бедствиями. Примером такой ситуации служит авария на Чернобыльской АЭС.
Идеальным с позиций охраны окружающей среды является производство с «герметичной» технологической системой, из которой выходит только готовая продукция. Реальные производственные процессы всегда сопровождаются образованием отходов. Условием экологического равновесия является утилизация отходов в том же или в других производствах. К сожалению, создание экологически чистых технологий чаще всего означает, что зона вредного воздействия на биосферу перемещена в отрасли, где происходит подготовка этих технологий. Поэтому с позиций экологии всегда целесообразны снижение энерго- и материалоемкости продукции, разумное регулирование ее потребления и соответствующее ограничение производства.
В действующем производстве соблюдение экологической чистоты, так или иначе, связано с герметизацией. Лучшие в этом смысле технологические системы – технологии оборотного водоснабжения, замкнутые системы теплорегулирования, реакторы физико-химической самонейтрализации отходов и др. Восстановление экологического равновесия, нарушенного производственной деятельностью, невозможно без герметизирующих систем.
Интенсивно развивается биоконверсия – переработка отходов с помощью грибков, водорослей и других низших организмов. Рассматривается целесообразность вынесения отходов за пределы Земли: на заранее выбранные орбиты, за пределы солнечной системы, для сжигания с помощью солнечной энергии и т.д. В перспективе возможно строительство предприятий, загрязняющих биосферу, на орбитальных станциях.
Таким образом, экологические аспекты герметологии, связанные с предупреждением техногенного загрязнения окружающей среды, оказывают большое влияние на современное состояние промышленного производства и развитие общества.
контрольные вопросы:
1.В чем проявляется влияние герметизирующих систем на экологическое состояние окружающей среды?
2.Каковы основные аспекты развития уплотнительной техники для обеспечения экологической безопасности окружающей среды?