Fundamentele teoretice ale protecției mediului. Sedimentarea centrifugă a particulelor

PROGRAM EDUCAȚIONAL DE BAZĂ

Pregătire de licență în domeniul

Protecția mediului"

CURRICULUM DISCIPLINĂ

„Examen de stat”

SCOPUL EDUCĂRII EXAMENULUI DE STAT

Scopul examenului de stat final de licență la direcția 280 200.62 „Protecția mediului” este acela de a evalua însuşirea competenţelor profesionale de către absolvenţi şi de selecţie competitivă în rândul persoanelor care doresc să stăpânească programul de pregătire de master de specialitate.

STRUCTURA EXAMENULUI DE ADMITERE

Examenul de stat este de natură interdisciplinară și cuprinde materialul prevăzut de Standardul Educațional de Stat pentru Învățământul Profesional Superior pentru pregătirea licențelor de inginerie și tehnologie în direcția 280200.62 (553500) „Protecția Mediului” și OOP MITHT. M.V. Lomonosov.

La examenul de stat, studentului i se oferă o temă formată din trei întrebări care reflectă cerințele de bază de calificare pentru disciplinele studiate. Lista include disciplinele:

1. Fundamentele toxicologiei.

2. Bazele teoretice ale protecţiei mediului.

3. Ecologie industrială.

4. Standardizare si control in domeniul mediului.

5. Economia managementului mediului și activităților de mediu.

Disciplina „Fundamentele toxicologiei”

Concepte de bază de toxicologie (substanțe nocive, xenobiotice, otrăvuri, substanțe toxice; toxicitate, pericol, risc; otrăvire sau intoxicație). Toxicometrie. Parametrii de toxicometrie: doza letală medie și concentrația letală medie, pragul de expunere acută la o substanță toxică, pragul de expunere cronică la o substanță, zonele de acțiune acută toxică și cronică a unei substanțe. Secțiuni de toxicologie (experimental, profesional, clinic, de mediu etc.). Metode de toxicologie.

Principii generale pentru studierea toxicității substanțelor. Principiile studiilor de toxicitate (acută, subacută și cronică) a substanțelor. Tipuri de animale experimentale și condiții experimentale. Interpretarea rezultatelor studiilor experimentale. Tipuri speciale de efecte toxice ale substanțelor (carcinogenitate, mutagenitate, embriotoxicitate și fetotoxicitate etc.).

Clasificarea otrăvurilor (sau a substanțelor toxice) și a otrăvirilor. Principii de clasificare a otrăvurilor. Clasificarea generală a otrăvurilor: chimică, practică, igienă, toxicologică, după „selectivitatea toxicității”. Clasificare specială: fiziopatologică, patochimică, biologică, în funcție de consecințele biologice specifice ale otrăvirii. Clasificarea intoxicațiilor („traume chimice”): etiopatogenetică, clinică și nosologică.

Modalități de pătrundere a otrăvurilor în organism. Caracteristicile toxico-cinetice ale intoxicațiilor orale, inhalatorii și percutanate. Distribuția otrăvurilor în organism. Depozit.

Factorii care influențează distribuția otrăvurilor. Volumul de distribuție ca caracteristică toxicocinetică a unui toxic.

Biotransformarea otrăvurilor ca proces de detoxifiere a organismului. Sisteme enzimatice de biotransformare. Idei generale despre enzime. Interacțiunea substrat-enzimă. Enzime specifice și nespecifice. Enzime de biotransformare microzomale și non-microzomale.

Efecte toxice. Localizarea efectelor toxice ale substanțelor. Mecanisme de acțiune toxică. Efecte combinate ale substanțelor asupra organismului: efect aditiv, sinergism, potențare, antagonism.

Eliminarea (excreția) substanțelor din organism. Excreția renală. Alte modalități de îndepărtare a substanțelor din organism (prin intestine, prin plămâni, prin piele). Sistemul imunitar ca modalitate de detoxifiere a macromoleculelor. Cooperare intersistem de detoxifiere și excreție.

Metode de detoxifiere. Metode de detoxifiere bazate pe cunoașterea proprietăților toxicologice ale substanțelor. Metodă toxicocinetică de detoxifiere (efect asupra absorbției, distribuției, biotransformării și excreției substanțelor nocive). Metoda toxicodinamica de detoxifiere.

Produse chimice specifice. Aer, apă, poluanți din sol. Monoxid de carbon, dioxid de sulf, oxizi de azot, ozon, etc. Solvenți; hidrocarburi halogenate, hidrocarburi aromatice. Insecticide (hidrocarburi clorurate, organofosforice, carbamat, vegetale). Erbicide (clorofenol, dipiridil). Bifenili policlorurați, dibenzodioxine și dibenzofurani, dibenzotiofeni. Specificul efectelor substanțelor radioactive asupra organismului.

Disciplina „Bazele teoretice ale protecției mediului”

Surse naturale de impact asupra mediului (ES). Evaluarea comparativă a factorilor care influențează OS. Concepte și criterii de studiere a substanțelor: volum de producție, domenii de aplicare, distribuție în mediu, stabilitate și degradabilitate, transformări. Concepte şi criterii pentru studierea mediilor naturale: atmosfera. Praf și aerosoli: caracteristici ale poluării, apariția, timpul de rezidență în atmosferă. Starea de poluare a atmosferei.

Poluarea atmosferică cu gaze. Probleme de eliberare, transport și pătrundere în organism. Monoxid de carbon. Condiții ale emisiilor antropice, caracteristici fiziologice, reacții chimice în atmosferă. Dioxid de carbon. Ciclul carbonului. Modele ale posibilei dezvoltări a efectului „de seră”. Probleme de distribuție, comportament chimic în atmosferă, localizare și caracteristici fiziologice ale dioxidului de sulf și oxizilor de azot. Clorofluorocarburi. Ozonul atmosferic.

Distribuția apei. Dinamica consumului de apă. Evaluarea poluării apei.

Reziduuri organice. Substanțe distruse de microorganisme și modificări ale stării apei. Substanțe stabile sau greu de degradat.

Surfactanți (principale tipuri, caracteristici ale transformării chimice în hidrosferă). Reziduuri anorganice: (îngrășăminte, săruri, metale grele). Procese de alchilare.

Trecerea în revistă a principalelor metode de purificare a apei. Concepte și criterii ale industriei. Ramuri ale industriei chimice. Sisteme de tratare a apelor uzate și eliminare a deșeurilor.

Litosferă. Structura și compoziția solurilor. Poluarea antropică. Pierderea nutrienților din sol. Solul ca parte integrantă a peisajului și a spațiului de locuit. Probleme și metode de recuperare a solului.

Surse de radionuclizi artificiali în OS. Radioecologie. Expunerea la radiații electromagnetice. Concepte și termeni de bază. Câmpuri electromagnetice de frecvență industrială, HF și microunde. Mijloace de protecție.

Zgomot (sunet) în sistemul de operare. Noțiuni de bază. Propagarea zgomotului. Metode de evaluare și măsurare a poluării fonice. Metode generale de reducere a poluării fonice. Influența vibrațiilor asupra oamenilor și a mediului. Cauze și surse de vibrații. Raționalizarea. Efectuarea calculelor acustice.

UNIVERSITATEA TEHNICĂ DE STAT NOVOSIBIRSK

Departamentul de Probleme de Inginerie a Mediului

"APROBAT"

Decanul Facultății

aeronave

„___”______________200 g.

PROGRAMUL DE LUCRU al disciplinei academice

fundamentele teoretice ale protecţiei mediului

OOP în direcția instruirii unui specialist certificat

656600 – Protecția mediului

specialitatea 280202 „Inginerie protecție a mediului”

Calificare – inginer de mediu

Facultatea de Avioane

Cursul 3, semestrul 6

Prelegeri 34 de ore.

Cursuri practice: 17 ore.

RGZ semestrul 6

Munca independenta 34 de ore

Examenul 6 semestru

Total: 85 de ore

Novosibirsk

Programul de lucru este întocmit pe baza standardului educațional de stat al învățământului profesional superior în domeniul formării unui specialist atestat - 656600 - Protecția mediului și specialitatea 280202 - „Inginerie protecție a mediului”

Numar de inmatriculare 165 tehnic/ds din 17 martie 2000.

Cod de disciplină în Standardele Educaționale de Stat – SD.01

Disciplina „Fundamente teoretice ale protecției mediului” aparține componentei federale.

Cod de disciplină conform curriculumului - 4005

Programul de lucru a fost discutat în cadrul unei ședințe a Departamentului de Probleme de Inginerie a Mediului.

Proces-verbal al ședinței departamentului Nr.6-06 din 13 octombrie 2006

Programul a fost dezvoltat

profesor, doctor în științe tehnice, profesor

Șeful departamentului

Profesor, doctor în științe tehnice, conferențiar

Responsabil pentru principal

profesor, doctor în științe tehnice, profesor

1. Cerințe externe

Cerințele generale pentru educație sunt prezentate în Tabelul 1.

tabelul 1

Cerințele standardelor de stat pentru minim obligatoriu

disciplinelor	„Bazele teoretice ale protecției mediului”
	Baze teoretice ale protecției mediului: fundamente fizice și chimice ale proceselor de tratare a apelor uzate și a gazelor reziduale și eliminarea deșeurilor solide. Procese de coagulare, floculare, flotare, adsorbție, extracție lichidă, schimb ionic, oxidare și reducere electrochimică, electrocoagulare și electroflotație, electrodializă, procese membranare (osmoză inversă, ultrafiltrare), precipitare, dezodorizare și degazare, cataliză, condensare, piroliză, retopire, prăjire, neutralizare a focului, aglomerare la temperatură ridicată. Baze teoretice ale protecției mediului împotriva impactului energetic. Principiul screening-ului, absorbției și suprimării la sursă. Procese de difuzie în atmosferă și hidrosferă. Dispersia și diluarea impurităților în atmosferă și hidrosferă. Dispersia și diluarea impurităților în atmosferă și hidrosferă. Metode de calcul și diluare.

2. Scopurile si obiectivele cursului

Scopul principal este familiarizarea studenților cu principiile fizice și chimice ale neutralizării deșeurilor toxice antropice și stăpânirea abilităților inițiale ale metodelor inginerești de calcul a echipamentelor pentru neutralizarea acestor deșeuri.

3. Cerințe pentru disciplină

Cerințele de bază pentru curs sunt determinate de prevederile Standardului Educațional de Stat (SES) în direcția 553500 - protecția mediului. În conformitate cu Standardele de stat pentru acest domeniu, programul de lucru include următoarele secțiuni principale:

Secțiunea 1. Principalii poluanți ai mediului și metode de neutralizare a acestora.

Secțiunea 2. Fundamentele calculului proceselor de adsorbție, transfer de masă și catalitic.

4. Domeniul de aplicare și conținutul disciplinei

Sfera disciplinei corespunde curriculum-ului aprobat de prorectorul NSTU

Numele subiectelor cursurilor de curs, conținutul și volumul lor în ore.

Sectiunea 1. Principalii poluanți ai mediului și metode de neutralizare a acestora (18 ore).

Curs 1. Poluanţii antropici ai centrelor industriale. Poluanții apei, a aerului și a solului. Formarea oxizilor de azot în procesele de ardere.

Curs 2. Bazele calculului dispersiei impurităților în atmosferă. Coeficienți utilizați în modelele de dispersie a contaminanților. Exemple de calcule de dispersie a impurităților.

Prelegeri 3-4. Metode de curățare a emisiilor de gaze industriale. Conceptul metodelor de purificare: metode de absorbție, adsorbție, condensare, membranare, termice, chimice, biochimice și catalitice de neutralizare a poluanților. Domenii de aplicare a acestora. Principalele caracteristici tehnologice și parametri de proces.

Curs 5. Tratarea apelor uzate pe baza metodelor de separare. Epurarea apelor uzate din impuritati mecanice: decantoare, hidrocicloane, filtre, centrifuge. Baza fizico-chimică pentru utilizarea flotației, coagulării, floculării pentru îndepărtarea impurităților. Metode de intensificare a proceselor de epurare a apelor uzate din impurități mecanice.

Curs 6. Metode regenerative de tratare a apelor uzate. Conceptul și baza fizico-chimică a metodelor de extracție, stripare (desorbție), distilare și rectificare, concentrare și schimb ionic. Utilizarea osmozei inverse, ultrafiltrare și adsorbție pentru purificarea apei.

Prelegeri 7-8. Metode distructive de purificare a apei. Conceptul de metode distructive. Utilizarea metodelor chimice de purificare a apei bazate pe neutralizarea poluanților acizi și alcalini, reducerea și oxidarea (clorarea și ozonarea) impurităților. Purificarea apei prin transformarea poluanților în compuși insolubili (formarea sedimentelor). Tratarea biochimică a apelor uzate. Caracteristicile și mecanismul procesului de curățare. Aerotancuri și digestoare.

Curs 9. Metoda termică de neutralizare a apelor uzate și a deșeurilor solide. Schema tehnologică a procesului și a tipurilor de echipamente utilizate. Conceptul de neutralizare a incendiului și piroliza deșeurilor. Oxidarea în fază lichidă a deșeurilor – conceptul procesului. Caracteristici ale procesării nămolului activ.

Sectiunea 2. Fundamente ale calculului proceselor de adsorbție, transfer de masă și catalitic (16 ore).

Curs 10. Principalele tipuri de reactoare catalitice și de adsorbție. Reactoare cu raft, tub și pat fluidizat. Domenii de aplicare a acestora pentru neutralizarea emisiilor de gaze. Proiectări de reactoare de adsorbție. Utilizarea straturilor mobile de adsorbant.

Curs 11. Fundamentele calculelor pentru reactoare de neutralizare a emisiilor de gaze. Conceptul de viteză de reacție. Hidrodinamica straturilor granulare staționare și fluidizate. Modele de reactoare idealizate - amestecare ideală și deplasare ideală. Derivarea ecuațiilor de bilanț al materialului și al căldurii pentru amestecare ideală și reactoare cu deplasare ideală.

Curs 12. Procese pe granule poroase de adsorbant și catalizator. Etapele procesului de transformare chimică (catalitică) pe o particulă poroasă. Difuzia într-o particulă poroasă. Difuzia moleculară și Knudsen. Derivarea ecuației bilanțului materialului pentru o particulă poroasă. Conceptul gradului de utilizare a suprafeței interne a unei particule poroase.

Cursurile 13-14. Fundamentele proceselor de adsorbție. Izoterme de adsorbție. Metode de determinare experimentală a izotermelor de adsorbție (greutate, volum și metode cromatografice). Ecuația de adsorbție Langmuir. Ecuații de echilibru de masă și căldură pentru procesele de adsorbție. Front de sorbție staționar. Conceptul de adsorbție în echilibru și neechilibru.Exemple de aplicare practică și de calcul al procesului de adsorbție pentru purificarea gazelor din vaporii de benzen.

Curs 15. Mecanismul proceselor de transfer de masă. Ecuația de transfer de masă. Echilibru în sistemul lichid-gaz. Ecuațiile Henry și Dalton. Scheme ale proceselor de adsorbție. Bilanțul material al proceselor de transfer de masă. Derivarea ecuației liniei de operare a procesului. Forța motrice a proceselor de transfer de masă. Determinarea forței motrice medii. Tipuri de dispozitive de adsorbție. Calculul dispozitivelor de adsorbție.

Curs 16. Purificarea gazelor de eșapament din poluanții mecanici. Cicloni mecanici. Calculul ciclonilor. Selectarea tipurilor de cicloni. Calcul determinarea randamentului de colectare a prafului.

Curs 17. Bazele epurării gazelor cu ajutorul precipitatoarelor electrice. Baza fizică pentru captarea impurităților mecanice prin precipitatoare electrice. Ecuații de calcul pentru aprecierea eficienței precipitatoarelor electrice. Bazele proiectării precipitatoarelor electrostatice. Metode de creștere a eficienței de captare a particulelor mecanice prin precipitatoare electrice.

Total ore (prelegeri) – 34 de ore.

Denumirea subiectelor orelor practice, conținutul și volumul lor în ore.

1. Metode de curățare a emisiilor de gaze din compuși toxici (8 ore), inclusiv:

a) metode catalitice (4 ore);

b) metode de adsorbție (2 ore);

c) purificarea gazelor folosind cicloni (2 ore).

2. Bazele calculului reactoarelor pentru neutralizarea gazelor (9 ore):

a) calculul reactoarelor catalitice pe baza modelelor de amestecare ideală și deplasare ideală (4 ore);

b) calculul dispozitivelor de adsorbție pentru purificarea gazelor (3 ore);

c) calculul precipitatoarelor electrice pentru captarea poluanților mecanici (2 ore).

________________________________________________________________

Total ore (cursuri practice) – 17 ore

Numele subiectelor pentru calcul și sarcini grafice

1) Determinarea rezistenței hidraulice a stratului granular fix al catalizatorului (1 oră).

2) Studiul regimurilor de fluidizare pentru materiale granulare (1 oră).

3) Studiul procesului de neutralizare termică a deșeurilor solide într-un reactor cu pat fluidizat (2 ore).

4) Determinarea capacităţii de adsorbţie a adsorbanţilor de captare a poluanţilor gazoşi (2 ore).

________________________________________________________________

Total (sarcini de calcul și grafice) – 6 ore.

4. Forme de control

4.1. Protecția sarcinilor de calcul și grafice.

4.2. Apărarea rezumatelor pe teme de curs.

4.3. Întrebări pentru examen.

1. Fundamentele proceselor de absorbție pentru purificarea gazelor. Tipuri de absorbante. Bazele calculului absorbanților.

2. Proiectări de reactoare catalitice. Tubular, adiabatic, cu pat fluidizat, cu flux radial și axial de gaz, cu straturi mobile.

3. Distribuția emisiilor din surse de poluare.

4. Procese de adsorbție pentru purificarea gazelor. Scheme tehnologice ale proceselor de adsorbție.

5. Epurarea apelor uzate prin oxidarea impurităților cu reactivi chimici (clorare, ozonare).

6. Difuzia într-o granulă poroasă. Difuzia moleculară și Knudsen.

7. Metode de condiţionare a epurării gazelor.

8. Eliminarea termică a deșeurilor solide. Tipuri de cuptoare de decontaminare.

9. Ecuația unui reactor de amestec ideal.

10. Metode membranare pentru purificarea gazelor.

11. Hidrodinamica paturilor granulare fluidizate.

12. Conditii de fluidizare.

13. Bazele captării aerosolilor cu precipitatoare electrice. Factorii care influențează eficacitatea muncii lor.

14. Neutralizarea termică a gazelor. Neutralizarea termică a gazelor cu recuperare de căldură. Tipuri de cuptoare de decontaminare termică.

15. Fundamente ale proceselor de extracție a apelor uzate.

16. Modelul unui reactor cu debit-obturator.

17. Fundamentele metodelor chimice de purificare a gazelor (iradierea fluxurilor de electroni, ozonarea)

18. Hidrodinamica straturilor granulare staţionare.

19. Echilibru în sistemul „lichid - gaz”.

20. Epurarea biochimică a gazelor. Biofiltre și bioscrubers.

21. Purificarea biochimică – bazele procesului. Aerotancuri, metatancuri.

22. Modele idealizate de reactoare catalitice. Bilanțurile materiale și termice.

23. Tipuri de poluanți ai apelor uzate. Clasificarea metodelor de curățare (metode separatoare, regenerative și distructive).

24. Front de adsorbție. Adsorbția de echilibru. Front staționar de adsorbție.

25. Echipamente de colectare a prafului – cicloane. Secvența de calcul al ciclonului.

26. Metode de separare a impurităților mecanice: rezervoare de decantare, hidrocicloane, filtre, centrifuge).

27. Concentrarea – ca metodă de tratare a apelor uzate.

28. Front de adsorbție. Adsorbția de echilibru. Front staționar de adsorbție.

29. Fundamentele flotarii, coagulării, floculării.

30. Schimb de căldură (masă) în timpul adsorbției.

31. Secvența de calcul a unui absorbant compact.

32. Principii fizice de intensificare a proceselor de epurare a apelor uzate (metode magnetice, ultrasonice).

33. Procese de transformare pe o particulă poroasă.

34. Secvența calculelor adsorbanților.

35. Desorbția este o metodă de îndepărtare a impurităților volatile din apele uzate.

36. Tratarea apelor uzate prin adsorbție.

37. Conceptul de grad de utilizare a particulelor de catalizator.

38. Distribuția emisiilor din surse de poluare.

39. Distilarea și rectificarea în tratarea apelor uzate.

40. Adsorbția de neechilibru.

41. Osmoza inversa si ultrafiltrare.

42. Izoterme de adsorbție. Metode de determinare a izotermelor de adsorbție (greutate, volum, cromatografie).

43. Fundamentele oxidării în fază lichidă a apelor uzate sub presiune.

44. Forța motrice a proceselor de transfer de masă.

45. Epurarea apelor uzate prin neutralizare, recuperare, sedimentare.

46. ​​​​Ecuațiile echilibrului termic și material al adsorbantului.

47. Echipamente de colectare a prafului – cicloane. Secvența de calcul al ciclonului.

48. Purificarea biochimică – bazele procesului. Aerotancuri, metatancuri.

49. Bazele captării aerosolilor prin precipitatoare electrice. Factorii care influențează eficacitatea muncii lor.

1. Echipamente, structuri, fundamente de proiectare a proceselor chimice și tehnologice, protejarea biosferei de emisiile industriale. M., Chimie, 1985. 352 p.

2. . . Concentrațiile maxime admise de substanțe chimice în mediu. L. Chimie, 1985.

3. B. Bretschneider, I. Kurfurst. Protejarea bazinului aerian de poluare. L. Chimie, 1989.

4. . Neutralizarea emisiilor industriale prin postcombustie. M. Energoatomizdat, 1986.

5., etc. Tratarea apelor uzate industriale. M. Stroyizdat, 1970, 153 p.

6., etc. Tratarea apelor uzate industriale. Kiev, Tehnika, 1974, 257 p.

7... Tratarea apelor uzate în industria chimică. L, Chimie, 1977, 464 p.

8. AL. Titov, . Eliminarea deșeurilor industriale: M. Stroyizdat, 1980, 79 p.

9. , . Impactul centralelor termice asupra mediului și modalități de reducere a pagubelor cauzate. Novosibirsk, 1990, 184 p.

10. . Fundamente teoretice ale protecției mediului (note de curs). IC SB RAS - NSTU, 2001. – anii 97.

Fundamentele teoretice ale proceselor tehnologice pentru protecția mediului

1. Caracteristici generale ale metodelor de protejare a mediului împotriva poluării industriale

Protecția mediului este o parte integrantă a conceptului de dezvoltare durabilă a societății umane, ceea ce înseamnă o dezvoltare continuă pe termen lung, care răspunde nevoilor oamenilor vii fără a compromite nevoile generațiilor viitoare. Conceptul de dezvoltare durabilă nu va putea fi realizat decât dacă sunt elaborate programe specifice de acțiune pentru prevenirea poluării mediului, care includ și dezvoltări organizatorice, tehnice și tehnologice pentru dezvoltarea tehnologiilor de economisire a resurselor, energie și deșeuri reduse, reducerea a emisiilor de gaze și a evacuărilor lichide, procesarea și eliminarea deșeurilor menajere, reducerea impactului energetic asupra mediului, îmbunătățirea și utilizarea măsurilor de protecție a mediului.

Metodele organizatorice și tehnice de protecție a mediului pot fi împărțite în metode active și pasive. Metodele active de protecție a mediului reprezintă soluții tehnologice pentru a crea tehnologii care economisesc resurse și deșeuri reduse.

Metodele pasive de protecție a mediului sunt împărțite în două subgrupe:

amplasarea rațională a surselor de poluare;

localizarea surselor de poluare.

Amplasarea rațională presupune așezarea rațională teritorială a obiectelor economice, reducerea poverii asupra mediului, iar localizarea este în esență flegmatizarea surselor de poluare și un mijloc de reducere a emisiilor acestora. Localizarea se realizează prin utilizarea diferitelor tehnologii de mediu, sisteme tehnice și dispozitive.

Multe tehnologii de mediu se bazează pe transformări fizice și chimice. În procesele fizice, se modifică doar forma, dimensiunea, starea de agregare și alte proprietăți fizice ale substanțelor. Structura și compoziția lor chimică sunt păstrate. Procesele fizice domină în procesele de colectare a prafului, procesele de absorbție fizică și adsorbție a gazelor, purificarea apelor uzate de impurități mecanice și în alte cazuri similare. Procesele chimice modifică compoziția chimică a fluxului de procesat. Cu ajutorul lor, componentele toxice ale emisiilor de gaze, deșeurile lichide și solide și apele uzate sunt transformate în altele netoxice.

Fenomenele chimice din procesele tehnologice se dezvoltă adesea sub influența condițiilor externe (presiune, volum, temperatură etc.) în care procesul este implementat. În acest caz, există transformări ale unor substanțe în altele, modificări ale suprafeței lor, proprietăți de interfaz și o serie de alte fenomene de natură mixtă (fizică și chimică).

Setul de procese chimice și fizice interconectate care au loc într-o substanță materială se numește fizico-chimic, limită între procesele fizice și chimice. Procesele fizico-chimice sunt utilizate pe scară largă în tehnologiile de mediu (colectarea prafului și gazelor, tratarea apelor uzate etc.).

Un grup specific este format din procese biochimice - transformări chimice care au loc cu participarea ființelor vii. Procesele biochimice formează baza vieții

toate organismele vii ale florei și faunei. O parte semnificativă a producției agricole și a industriei alimentare, de exemplu biotehnologia, se bazează pe utilizarea lor. Produsul transformărilor biotehnologice care au loc cu participarea microorganismelor sunt substanțe de natură neînsuflețită. Fundamentele teoretice ale tehnologiei mediului, bazate pe legile generale ale chimiei fizice și coloidale, termodinamicii, hidro- și aerodinamicii, studiază esența fizico-chimică a proceselor de bază ale tehnologiilor de mediu. O astfel de abordare sistematică a proceselor de mediu ne permite să facem generalizări asupra teoriei unor astfel de procese și să le aplicăm o abordare metodologică unificată.

În funcție de modelele de bază care caracterizează cursul proceselor de mediu, acestea din urmă sunt împărțite în următoarele grupuri:

mecanic;

hidromecanic;

transfer în masă,

chimic;

fizico-chimic;

procese termice;

biochimic;

procese complicate de o reacție chimică.

Procesele de protecție împotriva impactului energetic sunt incluse într-o grupă separată, bazată în principal pe principiile reflectării și absorbției excesului de energie din principalele procese tehnologice de management de mediu.

Procesele mecanice, a căror bază este acțiunea mecanică asupra materialelor solide și amorfe, includ măcinarea (zdrobirea), sortarea (clasificarea), presarea și amestecarea materialelor în vrac. Forța motrice din spatele acestor procese este presiunea mecanică sau forța centrifugă.

Pentru procesele hidromecanice, a căror bază este un efect hidrostatic sau hidromecanic asupra mediilor și materialelor,

includ agitarea, decantarea (sedimentarea), filtrarea, centrifugarea. Forța motrice din spatele acestor procese este presiunea hidrostatică sau forța centrifugă.

Procesele de transfer de masă (difuzie), în care un rol major, alături de transferul de căldură, îl joacă trecerea unei substanțe dintr-o fază la alta datorită difuziei, includ absorbția, adsorbția, desorbția, extracția, rectificarea, uscarea și cristalizarea. Forța motrice a acestor procese este diferența de concentrații ale substanței de transfer în fazele de interacțiune.

Procesele chimice care au loc cu modificări ale proprietăților fizice și ale compoziției chimice a substanțelor inițiale se caracterizează prin transformarea unor substanțe în altele, modificarea proprietăților lor de suprafață și de interfază. Aceste procese includ procesele de neutralizare, oxidare și reducere. Forța motrice a proceselor chimice este diferența de potențiale chimice (termodinamice).

Procesele fizico-chimice sunt caracterizate printr-un set interconectat de procese chimice și fizice. Procesele de separare fizico-chimică, a căror bază sunt transformările fizico-chimice ale substanțelor, includ coagularea și flocularea, flotarea, schimbul de ioni, osmoza inversă și ultrafiltrarea, deodorizarea și degazarea, metodele electrochimice, în special purificarea gazelor electrice. Forța motrice a acestor procese este diferența dintre potențialele fizice și termodinamice ale componentelor separate la limitele de fază.

Procesele termice, a căror bază este modificarea stării termice a mediilor care interacționează, includ încălzirea, răcirea, evaporarea și condensarea. Forța motrice a acestor procese este diferența de temperaturi (potențiale termice) ale mediilor care interacționează.

Procesele biochimice, care se bazează pe reacții enzimatice catalitice de transformare biochimică a substanțelor în timpul vieții microorganismelor, se caracterizează prin apariția reacțiilor biochimice și sinteza substanțelor la nivelul unei celule vii. Forța motrice a acestor procese este nivelul de energie (potenţialul) al organismelor vii.

Această clasificare nu este rigidă și neschimbată. În realitate, multe procese sunt complicate de apariția proceselor paralele adiacente. De exemplu, transferul de masă și procesele chimice sunt adesea însoțite de procese termice. Astfel, rectificarea, uscarea și cristalizarea pot fi clasificate ca procese combinate de transfer de căldură și masă. Procesele de absorbție și adsorbție sunt adesea însoțite de transformări chimice. Procesele chimice de neutralizare și oxidare pot fi considerate simultan procese de transfer de masă. Procesele biochimice sunt însoțite simultan de transfer de căldură și de masă, iar procesele fizico-chimice sunt însoțite de procese de transfer de masă.

Metode catalitice de purificare a gazelor

Metodele catalitice pentru purificarea gazelor se bazează pe reacții în prezența catalizatorilor solizi, adică pe legile catalizei eterogene. Ca rezultat al reacțiilor catalitice, impuritățile din gaz sunt transformate în alți compuși...

Metode de purificare a gazelor reziduale și a emisiilor de la producția de drojdie furajeră

Metode de colectare a prafului Metodele de curățare conform principiului lor de bază pot fi împărțite în curățare mecanică, curățare electrostatică și curățare prin coagulare sonică și ultrasonică...

Reglementare, certificare și standardizare în domeniul protecției mediului

Standardizarea în domeniul protecției mediului se realizează în scopul reglementării de stat a impactului activităților economice și de altă natură asupra mediului...

Funcții de bază ale monitorizării mediului

Cauzele poluării biosferei

Poluarea a devenit un cuvânt de zi cu zi, aducând în minte gânduri despre apă otrăvită, aer și sol. Cu toate acestea, în realitate, această problemă este mult mai complexă. Poluarea nu poate fi definită simplu, deoarece poate implica sute de factori...

Probleme ale dreptului mediului în Republica Kârgâză

Sistemul de legislație de mediu este format din două subsisteme: legislația de mediu și legislația privind resursele naturale. Subsistemul legislației mediului include Legea cu privire la protecția mediului...

Poluarea este o modificare a mediului natural (atmosferă, apă, sol) ca urmare a prezenței impurităților în acesta. În același timp, se distinge poluarea: antropică - cauzată de activitatea umană și naturală - cauzată de procese naturale...

Cloroplastele sunt centrele fotosintezei celulelor vegetale

Principalele surse de poluare a aerului sunt centralele pe cărbune, industria cărbunelui, metalurgică și chimică, cimentul, varul, rafinăriile de petrol și alte uzine...

Politica de mediu a Chinei

Protecția mediului în China este una dintre direcțiile de bază ale dezvoltării politicii naționale. Guvernul chinez acordă o mare atenție lucrărilor legislative în acest domeniu. Pentru a stimula coordonarea economică...

Politica de mediu a Chinei

Sistemul juridic al Chinei pentru protejarea mediului este relativ nou. Crearea legilor de mediu este adesea responsabilitatea autorităților locale...

Ecologie: concepte și probleme de bază

Baza dezvoltării durabile a Federației Ruse este formarea și implementarea consecventă a unei politici de stat unificate în domeniul ecologiei...

Poluarea energetică

Atmosfera conține întotdeauna o anumită cantitate de impurități care provin din surse naturale și antropice. Impuritățile emise de sursele naturale includ: praful (plante, vulcanice...