Современные биотехнологии в охране окружающей среды
Понятие и роль биотехнологий, используемых для очистки различных загрязнений окружающей среды: переработки отходов, защиты атмосферы, рекультивация, очистки вод, переработки отходов растительности, охраны земель, очистка почв от нефти и нефтепродуктов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2013 |
| Размер файла | 218,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
В настоящее время человечество стоит перед проблемой экологического кризиса, т.е. такого состояния среды обитания, при котором вследствие произошедших в ней изменений среда обитания оказывается непригодной для жизни людей. Экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человеком и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Загрязнением окружающей среды называется поступление или возникновение в ней новых, обычно не характерных для нее физических, химических, биологических или информационных агентов, приводящее к отрицательным последствиям. Загрязнение природной среды может возникнуть как в результате воздействия природных, естественных факторов, так и в результате хозяйственной деятельности человека. Примерами антропогенных загрязнений являются аварии и катастрофы на промышленных объектах, с выбросом радиоактивных, химических и биологических веществ. Не менее значительными и опасными являются загрязнения, связанные с обычной хозяйственной деятельностью, с работой предприятий, транспорта и т.д. Загрязнения делят на следующие группы: физические, химические, физико-химические, биологические. В России за последние несколько десятилетий в условиях ускоренной индустриализации и химизации производства подчас внедрялись экологически грязные технологии. При этом недостаточно внимания уделялось условиям, в которых будет жить человек, т.е. каким воздухом он будет дышать, какую воду он будет пить, чем он будет питаться, на какой земле жить [6, с. 8].
Большие перспективы в области охраны окружающей среды и рационального природопользования имеют достижения биотехнологии.
Цель данной работы: рассмотреть биотехнологические методы охраны окружающей среды.
Задачи:
1. Рассмотреть понятие термина «биотехнология» в целом;
2. Ознакомится с современными биотехнологиями охраны окружающей среды;
1. Биотехнологии
Биотехнологии как направления науки и практики являются пограничной областью между биологией и техникой отраслей человеческой деятельности. Они представляют собой совокупность методов и приемов получения полезных для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов. Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание технологических процессов, основанных на продуктах жизнедеятельности биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов, путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации. Методами и приемами биотехнологии являются фундаментальные и прикладные наработки микробиологии, биохимии, биофизики, клеточной и генной инженерии, их сочетание [10].
История биотехнологии насчитывает тысячелетия (производство хлебопечения, виноделие, сыроделие и т.д.). Однако ежегодно появляются новые прикладные направления биотехнологии, общим для которых является искусственное создание условий для эволюционных, биогеохимических процессов на Земле в виде характерных биореакторов, реализующихся с большими скоростями, оставаясь совместимыми по своим продуктам с окружающей природной средой [12].
На протяжении столетий человечество добывало металлы из богатых и относительно простых по химическому составу руд. По мере истощения запасов таких руд стали использовать полиметаллические и более бедные руды. Традиционные способы добычи металлов загрязняли окружающую «природную среду отходами, шлаками (полезно используется не более 2% сырья). При этом извлекался только один элемент, а сопутствующие накапливались в отвалах [17].
Более совершенен и менее антропогенен гидрометаллургический метод, основанный на использовании водных растворов, одним из разновидностей которого является бактериально-химическое выщелачивание металлов.
Основу этого процесса составляет окисление содержащихся в рудах сульфидных минералов тионовыми бактериями. К таким минералам относятся сульфиды железа, меди, никеля, цинка, кобальта, свинца, молибдена, серебра, мышьяка. Металлы переходят из нерастворимой сульфидной формы в растворимую сульфатную. Полученные концентрированные (до 50 г./л) железосодержащие растворы отправляются на экстракцию и электрохимическую обработку (аналогична обработка и других металлов).
Биотехнология выщелачивания металлов может использоваться как для непосредственной обработки в пласте, так и в заброшенных карьерах и отвалах, что в целом улучшает охрану окружающей природной среды (более 5% металлов в мире добывается в настоящее время таким способом и в перспективе его применение несомненно возрастет) [25].
Тионовые бактерии находят также применение для предварительного понижения содержания серы в рудном сырье. Содержание серы в углях может достигать 10-12%, при их сжигании образуется сернистый ангидрид, который в дальнейшем выпадает в кислотных дождях. Принципиально биотехнология снижения серы в углях аналогична выщелачиванию металлов. Попутно выделяются содержащиеся в углях германий, вольфрам, никель, бериллий, ванадий, золото, медь, кадмий, свинец, цинк [15].
При добыче каменного угля зачастую выделяется метан, являющийся причиной взрывов и смертельных случаев на шахтах. Наряду с имеющимися способами борьбы с метаном в шахтах применяется и биотехнологический, в основе которого лежит процесс поглощения метана метаноокисляющими бактериями в угольных пластах и выработанных пространствах.
Для метаноокисляющих бактерий метан служит одновременно источником углерода и энергии (1/3 расходуется на увеличение биомассы, а 2/3 - на образование внеклеточных органических соединений и углекислого газа). Метаноокисляющие бактерии выращивают в ферментерах, концентрируют и непосредственно в шахте приготавляют рабочую суспензию с добавками азота и фосфора, которая закачивается в пласт из расчета 30-40 л на 1 т угля. Необходимый для развития бактерий кислород подают в пласт компрессорами. Содержание метана в этом случае снижается более чем в 2 раза и в 1,5 раза повышается отдача угольного пласта [25].
Заметное место среди средств повышения вторичной добычи нефти принадлежит также биотехнологии. При нефтедобыче извлекается не более 50% ее запасов в пласте, что обусловлено прочной связью нефти с породой. Повышение нефтедобычи пласта на 10-16% равносильно открытию нового месторождения. После закачивания воды для активизации биохимической активности микробов проводят аэрацию в зоне нагнетательной скважины. Это вызывает микробное разрушение нефти с образованием углекислого газа, водорода, низкомолекулярных органических кислот, которые поступают в анеробную зону пласта и разрушаются анаэробными метангенерирующими бактериями с образованием метана. Разрушение нефти и образование газов приводит к разжижению ее, увеличению текучести и повышению газового давления в пласте, что сопровождается увеличением нефтедобычи (в отдельных случаях до 30%) и снижению антропогенного воздействия на окружающую природную среду [8].
2. Биотехнологии, используемые для очистки различных загрязнений окружающей среды
Благодаря достижениям современных учёных (микробиологов, экологов, биохимиков) биотехнология успешно применяется и справляется с важными экологическими проблемами. В своей курсовой работе я хочу привести ряд примеров применения современных биотехнологий используемых для охраны окружающей среды.
2.1 Биотехнология переработки отходов
биотехнология очистка рекультивация отход
Не отрицая важности для окружающей природной среды большого опыта и разнообразия механических и физико-химических методов утилизации твердых бытовых отходов, реальную перспективную альтернативу представляют биотехнологические методы. Особую важность биотехнологии переработки отходов обусловливает недолговременная исчерпаемость традиционных энергоносителей: угля, нефти, газа, а также далеко не бесспорные экологические характеристики атомных электростанций.
Биотехнология переработки твердых отходов не только позволяет утилизировать биогаз и снизить энергетический дефицит, но и в значительной степени уменьшить антропогенную нагрузку на окружающую природную среду, в том числе уменьшить компоненты парникового эффекта.
Общим подходом к биотехнологии утилизации отходов с энергетическими целями является их анаэробная деструкция. Анаэробное сбраживание представляет собой бескислородный ферментативный стадийный микробный процесс, осуществляемый в мезофильных (1; = 30-33 «С) условиях с помощью различных групп микроорганизмов. Время контакта твердых отходов с микроорганизмами составляет 5-30 суток в зависимости от сырья, влажности, перемешивания.
В большинстве случаев при обработке твердая фаза имеет 3-5%-ную концентрацию веществ, до 75% из которых - органические компоненты, примерно 50% их превращаются при сбраживании в биогаз. Газ состоит на 65 - 70% из метана, 25-29% - углекислоты, а остальное составляют водород, сероводород, аммиак. Средняя производительность по газу составляет 1 л на 1 кг биологически окисляемых веществ. Средняя теплота сгорания биогаза 22-24 МДж/м3. Возможные пути утилизации биогаза - использование в котельных для обогрева; получение электроэнергии посредством газогенераторных установок; сжижение и использование в качестве автомобильного топлива или бытового баллонного газа [9].
В США, Японии, Германии насчитываются сотни, а в Китае десятки тысяч ферментеров для получения электроэнергии индивидуального пользования в жилом секторе и на сельскохозяйственных фермах путем переработки собственных и с незначительным добавлением растительных отходов. В нашей стране получение биогаза не вышло из стадии опытно-промышленных исследований, но перспектива развития биотехнологии в этом направлении, особенно для сельских регионов, очевидна.
Несколько иной механизм биодеструкции, но также с получением биогаза наблюдается при переработке твердых бытовых отходов (ТБО) на полигонах. На первой стадии катаболизма ТБО преобладают аэробные микробные процессы в сочетании с физическими и химическими, по существу представляющие биокомпостирование. После исчерпания кислорода снижается температура ТБО, происходит развитие микроаэрофилов, факультативных анаэробов, участвующих в образовании метана. В теплый период года наблюдается интенсивное метанообразование (от 3,1 до 371 л/кг ТБО в год). Уменьшение размера частиц ТБО до 10-20 мм увеличивает газоинтенсивность метановыделения в 4 раза. Положительное воздействие оказывает на метаногенез внесение в ТБО твердой фазы сточных вод станции аэрации особенно после анаэробной биодеструкции в качестве посевного биоматериала (инокулянта). В основе биогаза от ТБО практикой идентифицировано до 46 компонентов, доминантным из которых является метан (50-60%) [14].
Биогаз, образующийся на свалках, может быть извлечен при помощи вертикальных или горизонтальных перфорированных труб из полиэтилена. После удаления конденсата и пыли его теплота сгорания составляет 17-20'МДж/м:!, а при дальнейшей очистке может достичь 34-37 МДж/м3 [20]
2.2 Биотехнология защиты атмосферы
Молекулы, служащие источником дурно пахнущего загрязнения воздуха, образуются в результате множества различных процессов. Эти молекулы часто органические и могут подвергаться микробной деградации. Пороговые концентрации дурного запаха весьма незначительные. Например: валериановая кислота - 0,6%; тиофенол - 0,06; диамилсульфид - 0,14; масляная кислота - 1; метилмеркантан - 1Д04; скатол - 1,2; этилмеркантан - 0,19%.
Дурно пахнущие запахи удаляют биотехнологически в «сухих» или «мокрых» биореакторах.
«Мокрый» реактор, или биоскруббер, работает как реактор с насадкой с иммобилизированной биомассой и противотоком жидкости. Дурно пахнущие газы при этом переносятся из газовой фазы в жидкую, как в обычном скруббере, а затем окисляются закрепленной биомассой. Основные преимущества этого процесса:
· большая эффективность поглощения, биоокисление практически до нуля снижает дурно пахнущие загрязнения, резко уменьшается объем поглощающей жидкой фазы;
· параллельно решается проблема удаления сточных вод.
«Сухой» биореактор загружается насадкой из биоактивного сорбирующего материала (компост, торф), через который продувают загрязненные газы. Сорбированные соединения активно окисляются микробными сообществами, развивающимися на поверхности насадки, одновременно регенерируя ее. По такой биотехнологии, например, производится очистка воздуха в свинарниках [24].
Институт Биохимии им. А.Н. Баха РАН (ИНБИ) - лидер российского рынка в области биологических методов очистки промышленных вентвыбросов от паров летучих органических соединений (ЛОС). Оно разработало уникальную микробиологическую технологию БИОРЕАКТОР, которая выгодно отличается от существующих методов по своим техническим параметрам, капитальным и эксплуатационным затратам. Основой технологии БИОРЕАКТОР является консорциум природных иммобилизованных микроорганизмов, специально подобранных и адаптированных для высокоэффективной (80-99%) деградации разнообразных ЛОС, например, ароматических углеводородов, карбонильных, С1-, хлорорганических и многих других соединений. БИОРЕАКТОР также эффективен для удаления неприятных запахов.
Поставка установок БИОРЕАКТОР производится на условиях «под ключ» от разработки до обслуживания. Технология защищена рядом отечественных патентов. С 1997 г. английская компания Sutcliffe Croftshaw по лицензии выпускает установки БИОРЕАКТОР в Великобритании.
Технология БИОРЕАКТОР позволяет значительно (до 50%) сократить производственные затраты на изготовление вследствие интенсификации процесса биоочистки и уменьшения габаритов установок. По оценкам фирмы Sutcliffe только в Великобритании можно вводить в строй до 3-6 установок в год стоимостью от 100,000 долларов США.
Биофильтрационная установка для очистки и дезодорации газовоздушных выбросов Лаборатории «Технологии промышленного биосинтеза».
Биофильтрационная установка рекомендуется для очистки и дезодорации газовоздушных выбросов от вредных органических веществ, применительно к различным экологически грязным производствам, в том числе химическим, нефтехимическим, металлургическим, деревообрабатывающим, лакокрасочным, пищевым, сельскохозяйственным и другим.
Способ основан на микробиологической утилизации вредных органических веществ с образованием углекислого газа и воды специально подобранными нетоксичными штаммами микроорганизмами (деструкторами загрязнений), проверенными и зарегистрированными в установленном порядке. Способ реализуется в новой высокоэффективной биофильтрационной установке, обеспечивающей эффективную непрерывную очистку отработанных газовоздушных выбросов от различных органических загрязнений: фенол, ксилол, толуол, формальдегид, циклогексан, уайт-спирит, этилацетат, бензин, бутанол и др.
В состав установки входят:
- биоабсорбер, - вспомогательное оборудование-циркуляционный насос, клапан,
- емкость (100 л) для солевого раствора, КИП, теплообменник, хвостовой вентилятор.
Установка в рабочем состоянии (с жидкостью) весит ок. 6,0 т, имеет габариты 4*3,5*3 м (в помещении) и установочную мощность 4 квт.
Преимущества разработки. Биофильтрационная установка имеет следующие основные преимущества:
- высокую эффективность очистки газо-воздушных выбросов (от 92 до 99%),
- низкие эксплуатационные энергозатраты до 0,3КВт*ч/м3,
- высокую производительность по очищаемому газовому потоку (10 - 20 тыс./м3*ч),
- низкое аэродинамическое сопротивление газовому потоку (100-200 Ра),
- простое обслуживание, длительную, надежную и безопасную эксплуатацию.
Научно-техническая разработка отработана в промышленном варианте.
Институт ГосНИИсинтезбелок разработал установку для очистки газовоздушных выбросов многокомпонентного состава микробиологическим методом на предприятиях химической, химико-фармацевтической, лакокрасочной, полимерной и др. отраслей промышленности.
Предлагаемая технология позволяет обезвреживать легко летучие органические вещества, серосодержащие соединения, ароматические и нормальные углеводороды. Обеспечивает эффективность очистки от органических загрязнений при одноступенчатой очистке не менее 97%; располагать установки на крышах производственных цехов, в непосредственной близости от источника выброса. Гарантирует стабильное качество очищенного и дезодорированного потока, в процессе длительной, постоянной эксплуатации исключает продувку системы и регенерацию биомассы.
В августе 2003 года на Чебоксарском агрегатном заводе проведены испытания абсорбционно-биохимической установки (АБХУ) очистки вентиляционного воздуха от триэтиламина.
Очистка вентиляционного воздуха осуществляется абсорбционным методом с биологической регенерацией абсорбента в АБХУ 9.00.00.000, разработанной и поставленной УП «Газоочистка-Сервис», г. Минск. Штамм микроорганизмов для регенерации абсорбента разработан и поставлен ГНУ «Институт микробиологии НАНБ», г. Минск.
* Концентрация триэтиламина в вентиляционном воздухе составляет: на входе в АБХУ - 780 - 1176 мг/м3, на выходе из АБХУ - 4-21 мг/м3.
* Эффективность очистки вентиляционного воздуха от триэтиламина составила 96-99%.
* Концентрация фенола, формальдегида, бензола на выходе из АБХУ ниже предела измерений.
* Регенерация абсорбционного раствора осуществляется биологическим методом, концентрация триэтиламина в растворе не превышает 1,5 г/л (среднее значение), при неработающем технологическом оборудовании концентрация триэтиламина снижалась до 0,03 г./л.
В состав АБХУ входят: абсорбер АК 1991.00.00.000; биохимический аппарат АР 40.00.000; вентилятор ДН 12,5у; вентилятор ВР 100-45; насос водяной К 65-50-160; шламоуловитель АФ 10.05.00.000; пылеуловитель ПУ 1.00.000; воздуховоды, трубопроводы, регулирующая арматура.
Установлены следующие оптимальные параметры газоочистки:
* Производительность АБХУ по вентвоздуху - 40000+500 м3/ч.
* Интенсивность рециркуляции абсорбента в абсорбере - 1-+0,4 м3/ч.
* Гидравлическое сопротивление абсорбера - 2000-2200 Па.
* Циркуляция раствора в эрлифте (воздушном насосе) - 10-15 л/мин.
* Общий расход сжатого воздуха на биохимическую систему - 42 м3/ч.
* Концентрация биогенных добавок в абсорбционном растворе: РО4 - 20-70 мг/л; NH4=50-100 мг/л.
* РН абсорбента 6,5-8; ХПК 100-1000 мгО2/л.
* Сток абсорбционного раствора в заводскую канализацию и систему оборотного водоснабжения отсутствует.
Эффективность улавливания вредных органических и взвешенных веществ в абсорбенте (средние значения): фенол 98%; формальдегил 93,5%; цианиды 93%; бензол 98%; триэтиламин 87%; полиизоцианаты 93%; пыль неорганическая 88%.
Использование биотехнологических методов для охраны окружающей среды, в частности атмосферы, является весьма перспективным. Привлекательными аспектами являются весьма низкие, по сравнению с другими методами, капитальные и эксплуатационные затраты, а так же простота, надежность и отсутствие источников вторичного загрязнения.
В последнее время жители ряда европейских городов всё чаще обнаруживают установленные в самых, казалось бы, не подходящих местах цветочные горшки, причём с растениями, которые трудно назвать декоративными. Прохожие недоумевают, но всё объясняется просто: это так называемые биоиндикаторы, а установлены они в рамках проекта «Euro-Bionet» - программы, цель которой состоит в мониторинге состояния воздуха в европейских городах. Недавно в Штутгартском университете были подведены промежуточные итоги этого длящегося вот уже 4 года проекта. В его основе - идея использовать для экологического мониторинга биоиндикаторы, то есть растения, реагирующие на присутствие в атмосфере тех или иных вредных примесей.
Сегодня учёные обладают целым набором таких узкоспециализированных растений: табак очень восприимчив к концентрации озона в воздухе, листовая капуста чутко реагирует на содержание углеводородов, злаки позволяют судить о присутствии тяжёлых металлов. Есть растения, выявляющие в атмосфере мутагены, то есть вещества, способствующие изменениям генетической структуры. Кроме того, программа рассчитана и на психологический эффект: появление непривычных растений в неожиданных местах призвано напомнить прохожим о важности экологических проблем.
В рамках проекта сто таких станций мониторинга были установлены в 12-ти крупных европейских городах. По словам Андреаса Клумпа (Andreas Klumpp), научного сотрудника Института экологии растений и сельского хозяйства при Штутгартском университете и координатора проекта «Euro-Bionet», естественно, в крупных мегаполисах регистрируется гораздо более высокая концентрация вредных веществ в воздухе, чем в небольших городах или в сельской местности. Тем не менее, по подавляющему большинству вредных примесей ситуация в Германии не вызывает серьёзных опасений, хотя в отдельных населённых пунктах по тем или иным показателям загрязнение может оказаться и довольно высоким.
Конечно, проект не ограничивается использованием биоиндикаторов: учёные располагают и традиционными измерительными приборами. Однако растения позволяют не просто выявить само наличие вредных веществ, но и изучить их воздействие на живой организм. Кроме того, биоиндикаторы эффективнее, когда речь идёт о поиске источников загрязнения. Горшки с растениями можно легко переносить с места на место, и им - в отличие от традиционных приборов - не нужна электророзетка.
В одном из британских городов новый метод позволил в первый же год выявить весьма тревожную ситуацию. Оказалось, что крупное местное промышленное предприятие загрязняло окружающую среду гораздо сильнее, чем принято было считать.
Недавно группа специалистов завершила изучение экологической обстановки в средиземноморском регионе, причём здесь также широко применялись биоиндикаторы. По словам Андреаса Клумпа, в городах Средиземноморья экологическая ситуация - самая неблагополучная в Европе. Причина этого в том, что Средиземноморье - зона, неблагоприятная с точки зрения концентрации озона, поскольку интенсивное солнечное излучение приводит там к усиленному образованию этого вещества в атмосфере. Кроме того, там гораздо хуже положение и по части загрязнения тяжёлыми металлами.
Результаты измерений однозначно показывают, что в центральных районах городов, на улицах с интенсивным дорожным движением уровень загрязнения воздуха тяжёлыми металлами и органическими субстанциями гораздо выше, чем на окраинах и в предместьях. Таким образом, со всей определённостью можно утверждать, что в большинстве городов главным фактором, негативно влияющим на экологическую ситуацию, сегодня являются уже не промышленные предприятия и не электростанции, как раньше, а транспорт. Правда, бороться с этим мобильным источником загрязнения ещё труднее, чем с дымящими заводскими трубами [18].
Перспективное направление биотехнологии очистки газов - создание биологически активных сорбентов и оптимизация микробного сообщества (включая генетические методы), окисляющих широкий спектр субстратов (воздухоочистителей) [26].
2.3 Биологическая рекультивация
Биологическая рекультивация заключается в искусственном создании растительных покровов различного вида и включает механическую подготовку оверхностного слоя почвы, внесение в нее удобрений, посев многолетних трав. Механическая обработка нарушенных земель заключается в рыхлении поверхностного слоя участка на глубину не менее 0,2 м. Для повышения плодородия обработанного слоя вносят минеральные и органические удобрения. Засеивать участки следует многолетними травами семейства злаковых. В качестве стимуляторов роста рекомендуется применять сложные удобрения, в состав которых входят азот, фосфор и калий. При биорекультивации используются микроорганизмы, разрушающие нефть и нефтепродукты, а также биокомпосты и нефтесорбенты. В качестве доступного сорбента могут быть использованы отходы рисозаводов. Рисовая шелуха - легко доступный и перспективный сорбент. В связи с этим представляют интерес разнообразные растительные отходы сельского хозяйства, пищевой и деревообрабатывающей промышленности (лом древесноволокнистых плит, опилки, шелуха овса, гречки, куриные перья и др.), поскольку они являются весьма дешевыми, доступными и распространенными сорбентами.
1. Преимущество - экологическая безопасность. Поэтому предлагаемый метод, не требующий энергетических затрат, оборудования, технологических установок, является более перспективным.
2. Рисовая шелуха, будучи кремнийорганическим полимером растительного происхождения, не горит, не гниет и непригодна для корма скота, поэтому ее использование в качестве биокомпоста, необходимого для биодеградации нефтепродуктов, существенно снижает загрязнение окружающей среды вблизи рисоочистительных заводов [14].
2.4 Биотехнология очистки вод
Биологическая очистка природных и сточных вод в настоящее время достаточно изученный и широко применяемый метод, значение и роль которого со временем будут только возрастать в связи с требованиями экологичности и экономичности современных видов производств.
Однако такой способ в его настоящем применении позволяет разрушить только относительно простые органические и аммонийные соединения, так называемые «биологические мягкие». Неорганически восстановленные (сульфиды, сульфиты, нитриты и др.) соединения, токсины, комплексные соединения и сложные органические молекулы, удаляемые лишь частично при такой технологии, относятся к «биологическим жестким» органическим и аммонийным соединениям. Присутствие таких веществ как в очищенных сточных водах, так и в осадках и илах представляет угрозу для окружающей природной среды. Поэтому разработка методов детоксикации таких загрязнений - текущая и перспективная задача биотехнологии очистки вод. Загрязнение биосферы вследствие выброса ксенобиотиков и других вредных соединений, почти не включаемых в циклы углерода, азота, фосфора и серы, приводит к необратимым из-за кумуляции изменениям в генофонде [15].
Среди ксенобиотиков большое распространение имеют гербициды и пестициды, представляющие галогеносодержащие соединения и попадающие в водоемы из почвы и атмосферы. Если не применять специальные адсорбционные мембранные технологии или озонирование, то существующие станции очистки природных вод для хозяйственных целей не обеспечат удаления ксенобиотиков. Это обстоятельство ставит проблему предварительной очистки природных вод от ксенобиотиков, которая может быть решена путем экологизации или прекращения выпуска соответствующих препаратов, или способами биотехнологии.
Для обеспечения стандартов качества очищенных вод, соответствующих нормативам ВОЗ, современными приемами биотехнологии являются:
· селекция и конструирование искусственных микробных ассоциаций;
· совершенствование иммобилизационных комплексов;
· ферментативный катализ;
· физико-химические воздействия;
· генно-инжиниринговые комбинации.
Селекция и конструирование искусственных микробных ассоциаций заключается в поиске, выделении активных культур, штаммов, исходя из их способности использовать те или иные ксенобиотики по прямому метаболизму или в условиях соокисления (кометаболизма) с последующим внесением их в качестве посевного материала в биореакторах. Иммобилизация - это процесс, при котором клетки (ферменты) прикрепляются к какой-либо поверхности так, чтобы их гидродинамические характеристики отличались от показателей среды обитания. При этом достигаются следующие положительные эффекты:
· сохранение практически постоянной биомассы в биореакторе за счет отсутствия выноса ее с потоком очищаемой жидкости;
· создание пространственной сукцессии (распределения) микроорганизмов по ходу движения жидкости с четким регулированием процесса;
· рост производительности, что уменьшает объем биореакторов;
· повышение устойчивости системы к неравномерности поступления сточных вод;
регулирование процесса по составу носителей [21].
Ферментативный катализ заключается в воспроизводстве определенного вида ферментов или их препаратов для биодеструкции конкретного ксенобиотика и проведения процесса в биореакторах. При этом скорость возрастает на 2-3 порядка, что позволяет уменьшить объем биореактора. К физико-химическим воздействиям относится интенсификация процесса биодеструкции загрязнения путем мутации штаммов за счет физических воздействий (ультразвук, ультрафиолетовые излучения, радиационное воздействие, высокочастотное электромагнитное облучение, омагничивание) или химических воздействий (нитрозоамины, сильные окислители и пр.). Мутация штаммов повышает эффект очистки сточных вод на 50-70%. Однако требуется периодическая обработка биомассы, так как мутированные признаки со временем снижаются.
Более эффективным и перспективным методом очистки вод с заданными деструктивными свойствами является генно-инжиниринговый. Он заключается в использовании методов рекомбинантной ДНК: соединений определенных катаболических последовательностей специфических генов, ответственных за деструкцию какого-либо звена молекулы ксенобиотика, обеспечивающего его устойчивость. Введение в гены быстрорастущих штаммов позволяет получить эффективные культуры, которые после помещения в биореакторы обеспечивают эффективную детоксикацию вод [10].
2.5 Биотехнология переработки отходов растительности
Отходы растительности - это не подлежащие утилизации по экономическим, экологическим и санитарно-гигиеническим соображениям клетчаткосодержащие остатки: листья; ботва свеклы, моркови, картофеля; листья капусты; очистки картофеля; образующиеся в больших количествах в стеблях зерновых.
Локально, в небольших объемах эти отходы утилизируют, например, ботва свеклы и рубленая солома идут на корм скоту. Солома после химической обработки служит сырьем для производства дрожжей, из которых получают белковые корма. В сельском хозяйстве солому частично используют как подстилку скоту. Однако в больших количествах отходы растительности сжигают или вывозят на свалку, загрязняя тем самым ОПС [14].
Наиболее рациональный и сравнительно дешевый способ переработки отходов растительности - это компостирование.
Компостирование позволяет получить ценный продукт для внесения в почву в качестве удобрения. Одновременно компостирование является процессом очистки, делающим низкоактивные отходы более безвредными для ОПС. Гуммифицированные продукты после внесения в почву быстро приходят в равновесие с экосистемой, не вызывая серьезных нарушений в ней.
Помимо остатков растительности компостировать можно городской мусор, сырой осадок и активный ил станций аэрации, измельченные автомобильные покрышки и др.
Важными параметрами процесса компостирования являются: соотношение углерода, азота и фосфора, влажность, дисперсность, рН, аэрация, размер бурта.
Исходное сырье для компостирования необходимо освободить от металла, стекла, пластмассы. Дисперсность частиц для компостирования не должна препятствовать аэрации и отводу углекислоты. Соотношение углерода к азоту в оптимальных условиях составляет 25:1-30:1, а фосфора - около 1:2. В качестве добавок, увеличивающих скорость процесса компостирования, применяют активный ил, компост, древесную щепу, опилки, солому. Оптимальная влажность 50-60%, температура 55°С. Парциальная составляющая газовой среды должна быть не менее 30%. Аэрация снабжает микроорганизмы кислородом, отводит воду, теплоту, углекислоту. Перемешивание предотвращает образование анаэробных зон, слеживаемость и рекомендуется проводить не реже 3-4 раз за весь процесс. Время компостирования 4-20 суток в автоматизированных установках (вращающихся) и до 3 месяцев - в стационарных (буртах). При компостировании высота бурта не должна превышать 1,5 м, ширина бурта - 2,5 м, длина не ограничена.
Состав готового компоста зависит от исходного сырья и усредненно содержит следующие компоненты: органическое вещество - 75-80%; углерод - 8-50; азот - 0,4 - 3,5; фосфор - 0,1-1,6; калий - 0,4-1,6; кальций (в виде СаО) - 0,7-1,5%. Важным результатом является практически полная непатогенность компоста, внесение которого рекомендуется, в зависимости от климатических условий осуществлять 1 раз в 3-4 года из расчета 8-15 т/га [23].
2.6 Биотехнология охраны земель
Загрязненность почв неорганическими ионами и нехватка полезных органических, избыток пестицидов и других вредных минеральных добавок снижают урожайность и качество сельскохозяйственных культур, а также приводят к эрозии и дефляции почвы. При этом традиционные удобрения и методы внесения их в почву весьма затратны. (По мнению специалистов США, на производство стакана молока необходимо расходовать в настоящее время стакан дизтоплива).
Вместе с тем имеются безграничные возобновляемые ресурсы удобрений, содержащие необходимые питательные элементы для сельхозкультур, и близкие, а иногда и превышающие по качеству органические удобрения (например, осадки сточных вод станций аэрации). Широкому применению их в сельском хозяйстве препятствуют бактериальная зараженность и содержание тяжелых металлов. Если первое препятствие (технически и организационно) в целом разрешимо, то второе требует новых подходов, основанных на биотехнологических приемах.
В настоящее время в РФ и за рубежом проводится большая работа по селекции и получению методами генетической инженерии микроорганизмов, способных при внесении их в почву вместе с осадками продуцировать полимеры, переводящие тяжелые металлы в неподвижные формы, и осуществляющие одновременно процесс азотфиксации (усвоение атмосферного азота).
Уже не одно десятилетие насчитывает опыт применения красного калифорнийского червя для получения биологически ценного удобрения (биогумуса) из клетчаткосодержащих и широкого спектра органических отходов, а также для улучшения структуры почв, аэрирования. Прошедший через червя гумус обогащен всеми необходимыми аминокислотами, микроэлементами [22].
Одним из наиболее распространенных и стойких загрязнений земель является нефть. Естественная микрофлора, адаптируясь, способна разрушить загрязнения такого типа. Смешение загрязненной нефтью почвы с измельченной сосновой корой ускоряет на порядок скорость разрушения нефти за счет способности микроорганизмов, существующих на поверхности коры, к росту сложных углеводородов, входящих в состав сосновой смолы, а также адсорбции нефтепродуктов корой. Такой биотехнологический прием получил название «микробное восстановление загрязненной нефтью почвы».
Не менее перспективным и эффективным является бактериальный препарат «Путидойл», промышленный выпуск которого освоен в г. Бердске Новосибирской области. Препарат представляет собой лиофилизированную (высушенную при низких температурах под вакуумом) и дезинтегрированную клеточную массу бактерий рода Pseudomonas putida. Параметры и технология выращивания клеточной массы бактерий являются коммерческим секретом, ноу-хау авторов, но эффект огромный. Внесение путидойла на загрязненные места (территории) с нефтью и нефтепродуктами позволяет через 1-2 мес (2-3 нед. на спец. площадках, 5-10 дней в емкости [19]) полностью разрушить загрязнения до конечных продуктов (воды и углекислоты) и восстановить естественные свойства почв [15].
2.7 Биотехническая очистка почв от нефти и нефтепродуктов
Добыча природных ископаемых, нефти сопряжена с разрушением почвенного покрова и загрязнением природных ландшафтов, что связано с использованием большегрузной техники и неизбежным попаданием на землю нефти, нефтепродуктов и сопутствующих вредных веществ. Интенсивное использование нефтепродуктов в промышленности также вызывает экологические проблемы, связанные с загрязнением почвы и воды. Загрязнение почвы и водоемов любыми типами нефтепродуктов является настоящей экологической катастрофой экосистемы: меняются соотношения между отдельными группами микроорганизмов, изменяется направление метаболизма, подавляются жизненно важные процессы дыхания и самоочищения. Отравленные нефтью почва и вода практически не способны самостоятельно очиститься от нефтяного загрязнения - естественное разложение нефти и нефтепродуктов в обычных условиях происходит крайне медленно т.к. повышенные концентрации углеводородов подавляют всякую самоочищающую активность почвы и воды, в экосистеме накапливаются трудноокисляемые продукты, серьезно препятствующие самоочищению и самовосстановлению. Что же делать, если разлив нефти все-таки случился? Каким образом очистить и оживить природу, подвергшуюся нефтяному удушью? Восстановление жизненных процессов зависит от способностей почвы и воды перерабатывать органику (к каковой относятся углеводороды нефти) в безвредные для окружающей среды легкоусвояемые продукты метаболизма. Как уже упоминалось, нефть и ее продукты, являясь тяжелыми, трудно-окисляемыми, и токсичными веществами, серьезно подавляют самоочистительные способности почвы и воды - места нефтяных разливов на многие годы остаются участками безжизненной суши или мертвыми водоемами. И все же, процессы разрушения и разложения нефтяных загрязнителей в природе идут - в основном за счет содержащихся в почве и воде микроорганизмов обладающих способностью извлекать из углеводородов энергию необходимую для строительства новых колоний и их жизнедеятельности. Природа создала мудрую экологичную систему, настроенную на самоочищение, которая, однако, не в состоянии противостоять темпам и масштабам интенсивного техногенного загрязнения - естественные концентрации полезных микроорганизмов в природе не могут быстро переработать масштабные и глубокие загрязнения. Современные же темпы развития нефтедобычи и нефтепереработки требуют эффективных методов, позволяющих в короткие сроки нейтрализовать последствия воздействия на почву и водоемы нефти, мазута, солярки, дизтоплива, бензина.
Задача многократной активизации и ускорения процессов биологического разрушения углеводородов нефти в воде и почве, блестяще решена разработчиками средства биологической очистки почвы и воды Микрозим (tm) Петро Трит. Внесение в загрязненный нефтью участок почвы или воды специально выделенных из почвы и селекционированных микроорганизмов размноженных в форме готового к использованию биопрепарата, обеспечивает интенсификацию микробиологической активности почвы и воды по разрушению углеводородов нефти в десятки раз, что позволяет в предельно сжатые сроки нейтрализовать нефть как опасный загрязнитель, превратив ее в безвредные для окружающей среды продукты жизнедеятельности бактерий - СО2, Н2О, летучие вещества. С уменьшением в почве и воде концентрации нефтяных углеводородов интенсифицируется самоочищение - увеличение численности физиологических групп полезных микроорганизмов, что связано со снижением токсического действия нефти и нефтепродуктов. Как показывают многочисленные исследования по изучению влияния биопрепарата на почвенные процессы, применение микроорганизмов многократно интенсифицирует метаболизм нефтезагрязненных почв, сокращая время полного разложения нефти на безопасные для окружающей среды вещества до нескольких месяцев [14].
Экологическое действие биопрепарата Микрозим(tm) Петро Трит) на загрязненный нефтепродуктами участок земли заключается в непрерывной биологической деструкции нефтяных углеводородов живыми (углеводородокисляющими) микроорганизмами, имеющими в природе наилучшую способность к метаболизации нефтяных угледоводородов и продуктов их разложения в качестве источника энергии жизнедеятельности с образованием воды воды и углекислого газа, Этим обеспечивается биологическая очистка почвы и воды от загрязнения углеводородами и нейтрализуется эко-токсическое действие промежуточных продуктов разложения углеводородов на окружающую среду. В течение 12-24 часов при наличии благоприятных условий углеводородокисляющие микроорганизмы (УОМ) активизируются, начинается необратимый процесс разложения нефтяных углеводородов, завершающийся метаболизацией до >90% массы входящих в состав углеводородного загрязнителя (общие нефтепродукты) фракций до экологически нетоксичных продуктов метаболизма: углекислого газа, воды, биоразлагаемой массы нетоксичной непатогенной полезной почвенной микрофлоры, гумуса. УОМ в составе препарата для жизнедеятельности используют тяжелые и легкие фракции нефтяных углеводородов, биогенные элементы азота, фосфора. Не обеспеченная питанием масса углеводородокисляющих микроорганизмов отмирает и метаболизируется активизирующейся аборигенной микрофлорой.
Эффективность биодеструкции нефтяного загрязнения. Cтепень загрязнения почвы нефтепродуктами выражается в миллиграммах нефтепродукта на килограмм почвы (мг./кг.) или в процентном соотношении - нефтяное загрязнение почвы в 10 000 мг./кг. соответствует 1% нефтяного загрязнения. Эффективность очистки почвы определяется как снижение массовой доли нефтепродукта в почве после завершения очистки по отношению к исходной степени загрязнения и выражается в%. При бездифицитном питании клеток препарата эффективность очистки составляет >90%. Скорость очистки зависит от начального уровня загрязненности почвы нефтяными углеводородами, температуры окружающего воздуха. При соответствии условий очистки настоящей инструкции эффективность и скорость очистки соответствует Таб. 1.
Табл. 1. Процентное соотношение снижения нефтяного загрязнения в зависимости от степени загрязнения почвы нефтепродуктами
(* Однократная обработка препаратом без дополнительной подкормки;
** Двукратная обработка препаратом с дополнительной подкормкой;
*** Троекратная обработка с дополнительной подкормкой)
биотехнология очистка рекультивация отход
В работах по рекультивации земель биопрепарат Микрозим(tm) Петро Трит должен применяться для биологической очистки почвы от нефтяного загрязнения на месте загрязнения или для рекультивации нефтешламов на специально оборудованных площадках. Допустимый pH среды в пределах 4 до 10. Температура окружающего воздуха +5°C до + 50° градусов Цельсия, оптимальная +10 до + 40 градусов Цельсия. Если температура окружающего воздуха опускается ниже +5С, рост бактерий замедляется вплоть до полной остановки биологической активности, формирования спор и перехода в спящее состояние. Влажность очищаемой почвы, нефтешламов должна быть не менее 30%, оптимально 50%-70%. Оптимальное для бездефицитного питания клеток препарата соотношение углерода: азота: фосфора (С:N:P) в пределах = 100:20:5 до 100:5:1. Готовая форма препарата уже содержит соли и органоминеральную подкормку в оптимальном для роста бактерий соотношении. Внесение дополнительной подкормки может потребоваться в при рекультивации высококонцентрированных нефтяных загрязнений и нефтешламов с концентрацией нефтепродукта > 40%. Рекомендуется использовать доступные минеральные подкормки: Мочевина+суперфосфат в соотношении N/P 20/5-5/1: 5 кг.+ 1 кг./1 га. почвы, 1 + 0.2 кг./1м3 почвы, Азотно-фосфорное удобрение NP (N/P 33/5) (ТУ 2186-002-0009438-00): 3-5 кг. /1 га. почвы, 0.5-1 кг./м3. почвы. К препарату также поставляется специально разработанная органоминеральная подкормка Нутризим(tm) [13].
Eщё одна из технологий, успешно применяемая в ряде регионов России. Микробиологическая очистка почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, с помощью биопрепарата «Микромицет» (микрогрибы). Применение технологии обеспечивает экологически безопасную очистку почв до глубины 1,5 м. Микроскопические грибы препарата «Микромицет», внесенного в почвы, полностью разлагают все виды нефти и нефтепродуктов, включая топочные мазуты, и другие вещества, содержащие углеводороды (в том числе трудно разрушаемые) до образования полезной для почв и экологически безопасной биомассы (гуминоподобные вещества), повышающие плодородие и продуктивность почв. Препарат может быть использован для очистки водоемов от нефти и нефтепродуктов путем распыления на загрязненную водную поверхность. В результате разложения нефти и нефтепродуктов на поверхности образуется экологически безопасная биомасса. Возможно также использование препарата для очистки дождевых, талых и поливомоечных вод в отстойниках очистных сооружений и в некоторых технологических процессах добычи нефти. Препарат может применяться для очистки фенолов, крезолов, пиренов и других веществ, имеющих в своей структуре бензольные кольца [11].
В зависимости от степени деградации нефти в почве и ее состава, принципы выбора приемов и методов рекультивации должны быть различными. В настоящее время существует большое количество методов, с помощью которых снижают и ликвидируют загрязнения нефтью и нефтепродуктами [1].
Технология рекультивации включает в себя четыре основных этапа очистки. На первом этапе очистка проводится с использованием механических методов очистки почвы от нефти и нефтепродуктов. К ним относят обваловку загрязнения, замену почвы и откачку нефти в емкости [2].
Эти первичные мероприятия необходимы при крупных разливах нефти и нефтепродуктов, их осуществляют с помощью специального оборудования. Удаление нефти с поверхности почвы проводится с помощью специальных насосов. Сгребание загрязненного слоя осуществляется бульдозерами, экскаваторами, автомашинами или тракторами, после чего происходит захоронение слоя почвы, загрязненного нефтью. При этом возникает проблема с выбором места их расположения, так как они становятся источниками вторичного загрязнения.
На втором этапе применяют физико-химические методы: промывку почвы, сорбцию нефти и нефтепродуктов с поверхностного почвенного слоя, электрохимическую очистку почвы и т.д. [1]. Промывку почвы проводят в специальных установках (например, в промывных барабанах) с применением моющих веществ, детергентов, затем промывные воды отстаиваю отстаиваются в гидроизолированных прудах или емкостях, где впоследствии проводят их разделение и очистку. Среди способов промышленной очистки грунтов большая роль отводится электрохимическому способу [3]. Он основан на использовании поля постоянного электрического тока и предполагает использование специальных устройств для очистки почвы.
На третьем этапе используются биологические методы, включающие применение гуминовых кислот, микроорганизмов (МО) и биотехнологии для очистки от нефтяных загрязнений. В литературных источниках рассмотрены разработки различных фирм в области применения МО и биотехнологии для очистки от нефтяных загрязнений [4, 5, 7].
Применение этих методов способствует росту численности и активности МО, участвующих в разложении углеводородов нефти, которые после нанесения их на очищаемую поверхность прикрепляются к пленке нефти на разделе фаз нефть-вода и включаются в процесс биодеградации углеводородов до полного исчезновения компонентов нефти. Поэтому обработка нефтезагрязненных почв активными штаммами нефтеокисляющих МО считается наиболее перспективным методом борьбы с нефтяными загрязнениями. Применение гуминовых кислот (важнейшей части гумуса, которая определяет основные свойства почв и их плодородие) также дает хороший экологический эффект, который заключается в быстром восстановлении естественных геобиохимических процессов, поскольку гуминовые вещества обеспечивают устойчивость биосферы к интенсивному антропогенному воздействию.
На четвертом этапе применяют агротехнические приемы: рыхление, внесение минеральных удобрений, химическую мелиорацию и посев трав (фитомелиорацию) [1]. С их помощью можно ускорить процесс самоочищения загрязненных нефтью почв с помощью углеводородокисляющих микроорганизмов, входящих в состав естественного микробиоценоза. Так, рыхление загрязненных почв увеличивает диффузию кислорода, снижает концентрацию углеводородов в почве, обеспечивает разрыв поверхностных пор, насыщенных нефтью, в то же время способствует равномерному распределению компонентов нефти и нефтепродуктов в почве и увеличению активной поверхности взаимодействия. При использовании рыхления создается оптимальный газо-воздушный и тепловой режим, растет численность микроорганизмов и их активность, а также увеличивается скорость биохимических процессов. Внесение биогенных элементов в виде минеральных удобрений, а также посев в загрязненную почву трав с разветвленной корневой системой способствуют ускорению разложения углеводородов нефти.
Заключение
В последние годы в экологической науке все интерес проявляется к биотехнологическим, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.
Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации.
История биотехнологии насчитывает тысячелетия (хлебопечение, виноделие, сыроделие и т.д.) Однако ежегодно появляются новые прикладные направления биотехнологии, общим подходом для которых являет искусственное создание условий для эволюционных, биогеохимических процессов на Земле в виде характера биореакторов, реализующихся с большой скоростью, оставаясь совместимыми по своим продуктам с окружающей природной средой.
Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следует прикладных вопросов:
а) утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;
б) биологическая очистка природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;
в) микробное восстановление загрязненных почв, получение микроорганизмов, способных нейтрализовывать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
г) компостирование (биологическое окислении) от растительности (опад листьев, соломы и др.);
д) создание биологически активного сорбирующе материала для очистки загрязненного воздуха.
На транспорте необходимо внедрение экологически чистых видов топлива (газа, неэтилированных бен), устройство каталитического дожигания и сплав вредных веществ, широкое внедрение электрики.
В холодильной технике и технике кондиционирования переходит от хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоновый слой, к озонобезопасным смесям, состоящим только из фторуглеводородов.
В машиностроении разрабатываются системы водоочистки для гальванических производств, переходящие к замкнутым системам рециркуляции воды и извлечения металлов из сточных вод, в области обработки металлов шире используется получение деталей из пресс-порошков.
В целлюлозно-бумажной промышленности внедряются процессы с низким расходом свежей воды на единицу продукции, применяя замкнутые и бессточные системы промышленного водоснабжения; максимально использующие экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье, для получения целевых продуктов, совершенствуются процессы отбеливания целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшают переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; создаются про мощности по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.
Подобные документы
Современные биотехнологии в сфере охраны окружающей среды. Утилизация и переработка органических промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов. Биологическая рекультивация, биотехнологии очистки почв от нефти и нефтепродуктов, выбросов в атмосферу.
реферат [47,5 K], добавлен 18.12.2010Биотехнология защиты атмосферы, механизмы образования и удаления дурно пахнущих газов из окружающего воздуха. Разрушение отходов нефтяной промышленности и собственно нефти. Селекция и конструирование искусственных микробных ассоциаций для очистки воды.
реферат [16,4 K], добавлен 09.11.2010Особенности хлопковой пыли. Очистка запыленного воздуха. Методы очистки газов от механических примесей. Экологические аспекты очистки вод. Характеристика сточных вод хлопчатобумажного комбината. Определение концентраций загрязнений смешанного стока.
реферат [5,1 M], добавлен 24.07.2009Понятие биосферы, ее главные компоненты. Совокупные водные ресурсы России. Задачи и направления развития управления природопользованием. Классификация отходов и комплексные системы их переработки. Экономический механизм охраны окружающей природной среды.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 07.02.2011Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами. Анаэробная технология совместной переработки твердых бытовых отходов и илистого осадка сточных вод. Рекультивация почв с помощью растений (фиторекультивация). Современные технологии компостирования.
презентация [5,2 M], добавлен 28.10.2016Проблема охраны окружающей среды, ее рост в связи с воздействием человека на природу. Факторы, которыми обусловлено химическое загрязнение окружающей среды. Мероприятия по охране атмосферы, водных и земельных ресурсов. Процесс очистки сточных вод.
презентация [1,4 M], добавлен 14.01.2014Основные понятия и этапы рекультивации земель. Рекультивация полигонов твердых бытовых отходов. Схема процесса очистки почвы от нефтепродуктов с внесением нефтеокисляющих микроорганизмов. Рекультивация земель, загрязненных тяжелыми металлами, отвалов.
контрольная работа [380,1 K], добавлен 31.10.2016Особенности переработки и утилизации пищевых отходов, перспективы расширения данной сферы деятельности в будущем и ее значение в защите окружающей среды. Вторичное использование различных бытовых отходов: стеклотары, упаковки. Сливание отходов в водоемы.
реферат [24,1 K], добавлен 04.06.2014Экологические проблемы промышленности, приводящие к химическим загрязнениям атмосферы (смог, аэрозоли), лесов, вод (коммунальные стоки, тепловое загрязнение, тяжелые металлы). Проблемы сбросов отходов, загрязнения почв. Способы переработки отходов.
курсовая работа [233,9 K], добавлен 01.06.2008Основные этапы формирования природоохранной концепции. Характеристика компонентов природопользования. Задачи и способы защиты окружающей среды. Методы очистки воды. Нерациональное и рациональное природопользование. Принцип "экологичное — экономично".
контрольная работа [21,9 K], добавлен 04.05.2011
