по дисциплине: «Экологические требования к хозяйственной деятельности» Тема: «Воздействие отраслей промышленности на окружающую среду»

СОДЕРЖАНИЕ: Министерство образования и науки российской федерации федеральное агентство по образованию

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОУ ВПО РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет охраны труда и окружающей среды

Кафедра социальной экологии и природопользования

Реферат по дисциплине: «Экологические требования к хозяйственной деятельности»

Тема: «Воздействие отраслей промышленности на окружающую среду»

Выполнила: Стулентка ЭКО-В-5

Матвеева С.С.

Проверила:к.б.н. Розумная Л.А.

Москва, 2010

- 2 -

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Загрязняющие вещества отраслей промышленности………………………..4

2. Влияние металлургических производств на окружающую среду…………..5

3. Экологические проблемы на различных этапах цикла реализации нефтедобычи и нефтепереработки……………………………………………….7

4. Воздействие машиностроения на окружающую среду ………………...….12

5. Угольная промышленность и ее воздействие на окружающую среду……………………………………………………………………………...16

6. Экологические проблемы газовой промышленности………………………18

7. Воздействие деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду……………………………………...20

8. Влияние промышленности строительных материалов на окружающую среду………………………………………………………………………………22

9. Воздействие пищевой промышленности на окружающую среду………………………………………………………………………..……..23

10. Электроэнергетика. Влияние ТЭС и ГЭС на окружающую среду………………………………………………………………………………25

11. Воздействие атомной промышленности на окружающую среду……………………………………………………………………...……….28

12. Влияние предприятий химической промышленности на состояние окружающей среды……………………………………………………………...30

13 Меры решения проблем экологического ущерба наносимого промышленными предприятиями………………………………………………32

Список литературы………………………………………………………………36

- 3 -

введение

Промышленность (от русск. промышлять, промысел) – совокупность предприятий (заводов, фабрик, рудников, шахт, электростанций), занятых производством орудий труда как для других отраслей народного хозяйства, так и для самой промышленности, а также добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии, заготовкой леса и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в промышленности или произведённых в сельском хозяйстве, производством потребительских товаров. Промышленность – важнейшая отрасль народного хозяйства, оказывающая решающее воздействие на уровень развития производительных сил общества.

Промышленность состоит из двух больших групп отраслей – добывающей и обрабатывающей промышленности. К добывающей промышленности относятся предприятия по добыче горно-химического сырья, руд чёрных и цветных металлов и нерудного сырья для металлургии, неметаллических руд, нефти, газа, угля, торфа, сланцев, соли, нерудных строительных материалов, лёгких природных заполнителей и известняка, а также гидроэлектростанции, водопроводы, предприятия лесоэксплуатации, по лову рыбы и добыче морепродуктов.

К обрабатывающей промышленности относятся предприятия машиностроения, предприятия по производству чёрных и цветных металлов, проката, химических и нефтехимических продуктов, машин и оборудования, продуктов деревообработки и целлюлозно-бумажной промышленности, цемента и др. строительных материалов, продуктов лёгкой и пищевой промышленности, местная промышленность, а также предприятия по ремонту промышленных изделий (паровозоремонтная, локомотиворемонтная) и теплоэлектростанции [7].

- 4 -

1. Загрязняющие вещества отраслей промышленности

1. Целлюлозно-бумажный комплекс, деревообработка: органические вещества (смолы, жиры, лигнины, фенол), аммонийный азот, сульфаты.

2. Нефтегазодобыча: нефтепродукты, СПАВ, фенолы, аммонийный азот, сульфиды.

3. Машиностроение, металлообработка, металлургия: тяжелые металлы, взвешенные вещества, цианиды, аммонийный азот, нефтепродукты, смолы, фенолы, фотореагенты.

4. Химическая, нефтехимическая промышленность: фенолы, нефтепродукты, СПАВ, полициклические ароматические углеводороды, бензапирен, взвешенные вещества.

5. Горнодобывающая, угольная: флотореагенты, минеральные взвешенные вещества, фенолы.

6. Легкая, текстильная, пищевая: СПАВ, нефтепродукты, органические красители, органические вещества [3].

- 5 -

2. ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Металлургическое производство оказывает немалое влияние на окружающую среду из-за выброса в атмосферу продуктов сжигания различных видов топлива при работе доменных печей, переработки шихты в них (шихта – это смесь руды с нерудными добавками и кокса). При этом в атмосферу поступают двуокись углерода и сероводород, а также пыль с содержанием графита, различных металлов легких и тяжелых (алюминий, сурьма, мышьяк, ртуть, свинец, олово и т. д.) в зависимости от характера и назначения металлургического производства.

1. Вредными веществами являются оксиды углерода, серы и азота. Ежегодное поступление в атмосферу сернистого газа оценивается специалистами-экологами в объеме 100-150 млн т. С его выбросами связано образование кислотных осадков, которые наносят большой вред растительному и животному миру, разрушают различные сооружения, памятники архитектуры.

2. В зоне работы металлургических производств загрязнены источники питьевой воды как поверхностные, так и подземные, особенно после выпадения кислотных дождей.

3. Так же загрязнение вод металлургическими производствами происходит из-за сброса сточных вод, в которые попадают различные химические соединения, образующиеся в процессе выплавки металлов.

4. Воду металлургическое производство потребляет в больших количествах, поэтому предприятия всегда сооружают в непосредственной близости от рек и озер или создают специальные гидротехнические сооружения, в которых она накапливается.

- 6 -

4. Из-за сильной изношенности оборудования металлургического комплекса и их очистных сооружений фиксируются аварийные выбросы в атмосферу и в водоемы.

В результате такого загрязнения окружающей среды происходит ухудшение здоровья населения, снижается продолжительность жизни, увеличивается смертность [6].

- 7 -

3. Экологические проблемы на различных этапах цикла реализации нефтедобычи и нефтепереработки

Поиск и добыча нефти. Геологоразведка.

1. В современных российских условиях проведение разведочного бурения, как правило, практически неизбежно ведет к захламлению площадки, на которой оно проводится, и ее окрестностей.

2. Стандартной проблемой является утилизация буровых растворов. Особо острой она становится при работе на морском шельфе, когда наиболее простым и дешевым вариантом является их сброс прямо в воду.

3. Однако наиболее серьезные проблемы возникают в случае аварий, риск которых особенно высок, при отсутствии информации о параметрах залежи.

4. Другой опасной особенностью современных российских условий является стремление мелких геологоразведочных компаний в случае обнаружения нефти при ее разведке, немедленно начать ее добычу, пытаясь заработать деньги. Поскольку при этом все осуществляется по временным, весьма ненадежным схемам, риск аварий и разливов очень велик.

Обустройство месторождения.

1. Если месторождение открыто, и его эксплуатация оказывается экономически эффективной, может быть принято решение о его освоении. Это означает изменение природных ландшафтов, попавших в зону реализации такого проекта.

2. Развертывается строительство дорог, площадок для нефтедобывающих скважин, трубопроводов для перекачки нефти.

3. Из-за очень большой стоимости работ, компании при выборе схем размещения создаваемых объектов стремятся максимально снизить затраты. Это регулярно входит в противоречия с ограничениями, вызванные необходимостью охраны природы либо сохранения социальных и

- 8 -

культурных ценностей.

4. При отсутствии действенной системы ответственности за экологические нарушения и катастрофы (например, разливы, при которых огромное количество нефти может попасть в воду), компании стремятся снизить расходы и предпочитают наиболее дешевые, хотя и экологически более опасные варианты.

5. Налаживании работы нового оборудования, риск аварий и связанных с ними экологических последствий будет более высоким. Наиболее серьезными являются разливы нефти.

Эксплуатации месторождений .

1. Сжигание в факелах попутных газов. Это ценное сырье для химической переработки, топливо, агент для повышения нефтеотдачи (при закачке его под высоким давлением в пласты) сгорает в огромных количествах, загрязняя атмосферу. Причина заключается в отсутствии стимулов, прежде всего экономических, для освоения современных технологий и более эффективного использования добываемого сырья. Эта проблема носит достаточно локальный характер.

2. По мере старения оборудования, повышается вероятность утечек нефти, особенно на межпромысловых трубопроводах. Добывающие компании, которым они принадлежит, не заинтересованы в обнародовании таких фактов и располагают всеми возможностями для их сокрытия. Такие аварии получают огласку в основном в случаях особо сильного загрязнения, как правило, связанных с попаданием нефти в поверхностные воды, когда не замечать проблемы становится просто сложно.

Ликвидация выработанных нефтепромыслов.

1. Ликвидация выработанных скважин (если их просто бросить, то остаточное выделение нефти может вести к загрязнению, как земной

- 9 -

поверхности, так и грунтов и грунтовых вод), уборка помоек и брошенного оборудования, ликвидация разливов нефти, рекультивация земель,

приведение территории в приближенное к исходному состоянию. Все эти работы на территории России успешными не были и не бывают.

Транспортировка, переработка, потребление нефти и нефтепродуктов. Транспортировка сырой нефти.

После того, как нефть добыта, ее необходимо доставить до потребителей. Для этого, прежде всего, используется система трубопроводов, способная наиболее эффективно транспортировать столь огромные объемы.

1. При строительстве новых магистральных трубопроводов могут возникать проблемы, связанные с выбором их трассы. Опять-таки экономические интересы сделать ее максимально удобной и короткой входят в противоречие с недопустимостью прокладки трубы по особо ценным в природном, историческом или культурном плане территориям. Серьезной, хотя и технически вполне разрешимой проблемой является экологическая безопасность используемой трассы. Дело снова упирается в дополнительные расходы.

2. После того как трубопровод создан, экологической проблемой, связанной с его работой, являются утечки нефти, размеры которых по официальным данным могут достигать нескольких сотен тонн. В основном они привлекают значительное общественное внимание, когда в результате происходит серьезное загрязнение поверхностных вод. Значительная часть российских трубопроводов создана более 20 лет назад и приближается к завершению проектных сроков своей эксплуатации, после чего риск аварий будет резко нарастать.

3. Определенное количество сырой нефти перевозится железнодорожным транспортом. Как правило, внимание средств массовой информации

- 10 -

привлекают аварии на железной дороге и связанные с ними экологические последствия. Вместе с тем, разовые разливы нефти при этом, как правило, не велики - не более 100 т.

4. Проблема утилизации растворов после промывки цистерн, а также дождевых стоков с их загрязненных поверхностей (что указывает на серьезные проливы нефти при ее загрузке в эти цистерны).

5. Значительным компонентом системы транспортировки российской нефти является перевозка ее танкерами по воде. Стандартными проблемами танкерного флота является очистка балластных вод, и последствия аварий танкеров с крупномасштабными разливами прямо в воду. Аварии могут происходить и на самих нефтяных терминалах.

Переработка сырой нефти .

1. Значительная часть добываемой в России поступает на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ). Наиболее негативными результатами их деятельности являются плановое загрязнение (выбросы в атмосферу и воду).

2. Однако гораздо более тяжелой, хотя и менее известной проблемой являются отходы, хранящиеся в прудах-накопителях и загрязнения грунтов в результате утечек. Накопившиеся на поверхности прудов-отстойников нефтепродукты могут загореться. Тушение их очень сложная задача.

3. В грунтах вокруг многих НПЗ за многие десятилетия их работы накопились огромные количества нефти и нефтепродуктов. Очевиден результат - загрязнение грунтовые воды, которые просачиваются в реки, ядовитые испарения в воздух.

Сбыт и потребление нефтепродуктов.

1. Утечки в грунт могут происходить не только вокруг НПЗ, но и вокруг любых хранилищ нефти и нефтепродуктов. В России наиболее известны случаи образования крупных (до нескольких тысяч тонн) линз топлива

- 11 -

вокруг топливохранилищ воинских частей. Можно предполагать, что не особо лучше ситуация и вокруг бензозаправочных станций, особенно старых, хотя конечно там утечки не достигают такого размера.

2. Значительное количество бензина и особенно смазочных масел, протекающих в процессе эксплуатации автотранспорта попадает на поверхность машин и дорог, а затем с дождевой водой в канализацию и в реки.

3. Отсутствие хорошо организованной системы сбора отработанного моторного масла, создает условия для его попадания в окружающую среду. Как правило, оно просто сливаются в грунт, либо попадает на свалки бытовых отходов.

4. Дополнительной проблемой являются высокотоксичные добавки (например, тетраэтилсвинец), являющиеся очень выгодным способом повышения октанового числа бензина. Их широкое использование, в том числе нелегальное, создает серьезные дополнительные проблемы [4].

- 12 -

4. Воздействие машиностроения на окружающую среду

Из большого объёма промышленных выбросов, попадающих в окружающую среду, на машиностроение приходится лишь незначительная его часть – 1-2%. Однако на машиностроительных предприятиях имеются основные и обеспечивающие технологические процессы и производства с весьма высоким уровнем загрязнения окружающей среды.

Основные загрязнители - литейные, термические, гальванические цеха, участки покраски.

Литейные цеха.

Источники пылегазовыделения:

1) Вогранки (печи).

2) Электродуговые и индукционные печи.

3) Участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов.

4) Участки выбивки и очистки литья.

Таблица 1.

Удельные выделения загрязняющих веществ.

Плавильный агрегат при плавке чугуна, кг/т	Пыль	CO	Углеводороды	NOx	SO₂	Прочие
Электродуговая печь при плавке цветных металлов, кг/т	8,1	1,5	-	0,29	-	-
Газомазутные печи	2,8	1,4	-	0,6	0,6	0,18
Электродуговые печи	1,8	1,1	-	1,2	0,8	0,3
Печи сопротивления	1,5	0,5	-	0,5	0,7	0,3
Открытая вогранка	19	200	2,4	0,014	1,5	-

- 13 -

формальдегиды и т.д. Количество и состав подобных загрязнений зависит от состава формовочных смесей, оборудования и способа выплавки.

Кузнечно-прессовые цеха .

Источники загрязнения атмосферы: печи по нагреву металла, оборудование по обработке металла. Масса загрязняющих веществ зависит от типа оборудования, вида топлива, других показателей.

Загрязняющие вещества: пыль, CO, SO₂ , оксиды азота и другие вещества.

Источники загрязнения вод: стоки от охлаждения оборудования и поковок.

Состав: взвешенные вещества минеральной природы (песок, глина) – концентрация 0,1 - 0,2 кг/м³ ; окалина – 5 - 8 кг/м³ ; масла – 10 - 15 кг/м³ . Температура этих вод примерно 40° С.

Гальванические цеха.

В гальванических цехах образуются наиболее опасные и токсичные загрязнения в виде туманов (тонкодисперсных), паров, газов. Наиболее интенсивно образуются в процессах травления металлов (кислотного и щелочного). В процессах травления металла: пары и туманы кислот в концентрации до 20 г/мин*м² площади (для соляной кислоты – HCl); для серной кислоты H₂ SO₄ – концентрация меньше. При нанесении гальванических покрытий (воронение, фосфатирование, анодирование) – HF, кислоты, соединения Cr и других тяжелых металлов, HCN.

При подготовительных операциях (механическая очистка и обезжиривание поверхности) - пыль, пары бензина, керосина, органических растворителей, туманы щелочей.

Гальванические цеха – источник образования наиболее токсичных и массовых сточных вод. Основными загрязнителями сточных вод гальванических производств являются ионы тяжёлых металлов, неорганических кислот и щелочей, цианиды, поверхностно-активные вещества.

- 14 -

Участки сварки и резки металлов.

Основные загрязнения: сварочный аэрозоль, газы.

Химический состав определяется составом сварочных материалов и типом свариваемых

металлов (Cr, Mg, фториды и т.д.)

Состав сварочной пыли:

· 99% - частицы размером 10-3-1 мкм

· 1% - частицы размером 1-5 мкм

При резке металлов образуется пыль (конденсат оксидов металла), вредные газы (CO, NOx, при плазменной резке - озон).

Участки окраски (окрасочные цеха).

Основные загрязнения: пары органических растворителей (бензин, толуол) – до 10 г/м³ .

Загрязнения образуются в процессе обезжиривания поверхностей, подготовки лакокрасочных материалов, нанесении лакокрасочных материалов на поверхность изделий, при сушке.

Если окраска производится распылением - выделяется окрасочный аэрозоль (до 1г/м³ ).

Термические цеха.

Основные стоки:

· промывные растворы (окалина, масла, щелочи – 0,01-0,03 кг/м³ ; температура вод 50-600°С).

· отработанные растворы закалочных ванн (взвешенные вещества минерального происхождения, тяжелые металлы, масла, цианиды).

Концентрация растворенных примесей – 0,001-0,05 кг/м³ ; взвеси – до 0,25 кг/м³ ; температура – 30-400°С.

Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом (модернизация оборудования, оснастки, инструмента),

- 15 -

стружки и опилки металлов, древесины, пластмасс и т. п., шлаки, золы, шламы, осадки и пыль (отходы систем очистки воздуха и др.).

Размеры отходов металла в производстве зависят от количества металлов и сплавов, подлежащих переработке и установленного коэффициента отходов [4].

- 16 -

5. Угольная промышленность и её воздействие на окружающую среду

1. Разработка месторождений сопровождается перемещением значительных объемов вещества. В ходе подземной добычи угля из недр извлекается уголь, вмещающие породы, подземные воды, в атмосферу откачивается или самопроизвольно поступает метан, углекислый и другие газы, шахтная пыль

2. В шахтах в качестве закладочного материала используют породы отвалов. В геохимических процессах участвует различное эксплуатируемое или оставляемое в шахте оборудование – трубы, рельсы, механизмы и др., которые корродируются и влияют на состав подземных вод.

3. Миграция вещества продолжается после складирования пород в отвалы. Можно выделить механическую, водную, воздушную и биологическую миграцию. К механической миграции относится оползание склонов отвалов, развевание пород, перенос частиц временными и постоянными потоками (при отсыпке на пойму и русло). Часть компонентов отвала переносится водными агентами. При фильтрации через отвалы атмосферные, поверхностные и подземные воды обогащаются ионами и коллоидами, которые переносятся на значительные расстояния. Часть их, например, гидроокислы железа, могут осаждаться и мигрировать механически. К воздушным мигрантам относятся газы, выделяющиеся из отвалов, главным образом при горении.

4. Горение отвалов сопровождается выделением в атмосферу окислов серы, взаимодействуя с атмосферной влагой, они образуют серную кислоту, которая выпадает с осадками на земную поверхность.

Средний горящий отвал в течение года выделяет:

· 620 - 1280 т SO₂ ,

· 3000 - 5000 т СО,

- 17 -

· 230 - 290 т H₂ S,

· 11 - 30 т NO_х ,

· 14400 т CO₂ .

5. При обогащении угля влияние на геологическую среду связано со складированием отходов углеобогащения, сбросом технологических вод. Технологические воды фабрик имеют минерализацию – 1.5 г/л, значительное количество взвешенных частиц, представляющих собой тонкие шламы, отходы флотации – 50-80 г/л (по нормативу), в них содержатся флотреагенты, флокулянты, коагулянты. Эти воды в ряде случаев сбрасываются в поверхностные водотоки без глубокой очистки.

Сушильные установки фабрик выбрасывают в атмосферу даже при трехступенчатой схеме очистки до 200-300 мг/м³ пыли и продуктов сжигания топлива

6. К районам угледобычи приурочены предприятия, сжигающие уголь в энергетических целях. Образующиеся при этом золошлаковые газообразные, продукты горения, загрязненные технологические воды. В золошлаках находится до 3-5% щелочей [8].

- 18 -

6. Экологические проблемы газовой промышленности

1. В процессе освоения газовых месторождений наиболее активное воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных трубопроводов), в ближайших населенных пунктах (городах, поселках).

2. Происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов, поверхностного стока, срезка микрорельефа. Такие нарушения, даже будучи временными, приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и к существенному изменению ее общего состояния, что обуславливает активное, часто необратимое развитие экзогенных геологических процессов.

3. Добыча газа приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической среды. Опускание земной поверхности в ходе длительной эксплуатации месторождений.

4. Неравномерно протекающее оседание земной поверхности часто приводит к разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий

электропередач, мостов и других сооружений.

5. Оседания могут вызывать оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту мало отличимые от землетрясений.

6. Предприятия по добыче и переработке газа загрязняют атмосферу углеводородами, главным образом в период разведки месторождений (при бурении скважин).

Природный газ отдельных месторождений может содержать весьма токсичные вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах, эксплуатации скважин и линейных сооружений.

- 19 -

7. На участках с нарушенным растительным покровом, в частности по трассам дорог, магистральных газопроводов и в населенных пунктах, увеличивается глубина протаивания грунта, образуются сосредоточенные временные потоки и развиваются эрозионные процессы.

Они протекают очень активно, особенно в районах песчаных и супесчаных грунтов.

8. Скорость роста оврагов в тундре и лесотундре в этих грунтах достигает 15-20 м в год. В результате их формирования страдают инженерные сооружения (нарушение устойчивости зданий, разрывы трубопроводов), необратимо меняется рельеф и весь ландшафтный облик территории.

9. Состояние грунтов не менее существенно изменяется и при усилении их

промерзания. Развитие этого процесса сопровождается формированием пучинных форм рельефа. Скорость пучения при новообразовании многолетнемерзлых пород достигает 10-15 см в год.

При этом возникают опасные деформации наземных сооружений, разрыв труб газопроводов, что нередко приводит к гибели растительного покрова на значительных площадях.

10. В процессе освоения газоносных северных районов наносится ущерб и

животному миру (в частности, диким и домашним оленям). В результате развития эрозионных и криогенных процессов, механического повреждения растительного покрова, а также загрязнения атмосферы, почв. Происходит сокращение пастбищных площадей [2].

- 20 -

7. Воздействие Деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду

Негативное влияние целлюлозно-бумажной промышленности на окружающую среду в значительной степени определяется низким техническим уровнем основных технологических процессов и оборудования.

Основными источниками загрязнения атмосферы на производстве являются: содорегенерационный, варочно-промывной, известерегенерационный и отбельный цеха, окислительная установка, цех приготовления отбельных растворов.

1. Целлюлозно-бумажная промышленность потребляет громадное количество водных ресурсов, поэтому наиболее сильное воздействие предприятия деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности оказывают и на состояние поверхностных вод.

2. На долю комплекса приходится свыше 20% сброса загрязненных сточных вод промышленностью Российской Федерации.

3. Главный источник образования загрязненных сточных вод в отрасли - производство целлюлозы, основанное на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелке полуфабриката с применением продуктов хлора. 4. Загрязненные сточные воды предприятий отрасли характеризуются наличием в них таких вредных веществ, как сульфаты, хлориды, нефтепродукты, и прочее и естественно, что водные объекты в местах расположения предприятий отрасли подвергаются отрицательному воздействию.

5. Использование старых технологий и устаревшего оборудования. Этими факторами определяется значительная масса загрязняющих веществ, поступающих с основного производства на очистные сооружения и в природную среду. Большой объем сточных вод, и высокая концентрация в

- 21 -

них загрязнения вынуждают использовать громоздкие очистные сооружения, не решающие полностью своих задач.

6. На очистных сооружениях образуется большое количество осадков, основная часть которых поступает в накопители, что приводит к их перегрузке и, соответственно, к воздействию на подземные воды [8].

- 22 -

8. Влияние Промышленность строительных материалов на окружающую среду

Основными источниками загрязнения воздуха в отрасли являются цементные, асбесто-цементные, известковые, химорганические производства, предприятия по производству кровельно-изоляционных материалов, керамзитобетонные заводы, карьеры по добыче нерудных строительных материалов.

1. Выброс вредных веществ в атмосферу предприятиями промышленности строительных материалов производится в основном в виде пыли и взвешенных веществ, оксида углерода, диоксида серы, оксидов азота. Кроме того, в выбросах присутствуют сероводород, формальдегид, толуол, бензол, пентоксид ванадия, ксилол и другие вещества.

2. Негативное влияние предприятий стройиндустрии, в выбросах которых содержатся известковые, цементные и другие мелкодисперсные пыли, в основном связано с неисправностями и неэффективной работой пылегазоочистного оборудования.

3. Сточные воды, таких предприятий содержат взвешенные вещества, нефтепродукты, железо, фтор, оксиды азота, сульфаты. Эти соединения и вещества негативно влияют на водные организмы и растительность водных объектов [3].

- 23 -

9. Воздействие Пищевой промышленности на окружающую среду

Пищевая промышленность ориентирована на переработку продуктов сельского хозяйства, речного и морского промысла и выпуск широкого спектра продовольственных товаров, таких как мясо и колбасные изделия, молочная продукция, мука и крупы, хлеб и хлебобулочные изделия, сахар, растительные и животные масла, макаронные изделия, рыбная продукция, различные виды консервов, продукты детского питания и т.п.

1. Сточные воды предприятий пищевой промышленности характеризуются значительными колебаниями расходов и загрязненности в течение суток, вызванных залповыми сбросами отходов производства, моющих веществ.

2. Резкое изменение объема сброса, pH, концентраций органических загрязнений вызывает перегрузку очистных сооружений, нарушает нормальный режим работы, значительно ухудшает эффективность очистки.

3. Сбрасывая практически весь объем сточных вод в поверхностные водные объекты, которые к тому же являются высококонцетрированными по загрязняющим веществам, предприятия пищевой промышленности загрязняют водоемы органическими веществами, сульфатами, фосфатами, нитратами, щелочами и кислотами.

4. В сточные воды поступают остатки корма и подстилки для животных, поваренная соль, моющие и дезинфицирующие вещества, нитриты, фосфаты, жиры, возможно присутствие болезнетворных микроорганизмов.

5. Опасность загрязнения водных объектов увеличивается еще и потому, что предприятия часто размещены в небольших населенных пунктах с децентрализованными системами канализации, или их полном отсутствии, а

- 24 -

также в связи с их несовершенными технологиями производства и системами очистки сточных вод.

6. Воздействие на атмосферный воздух объектов пищевой промышленности определяется тем, что помимо общего для всех отраслей промышленности набора вредных веществ, поступающих от предприятий в воздух (твердые вещества, оксиды серы, азота, углерода и другие жидкие и газообразные вещества).

7. Для отрасли характерны технологические процессы, сопровождаемые выбросами сильно пахнущих компонентов (варка, жарка, копчение, переработка специй, разделка и переработка рыбы), сухих продуктов животного происхождения, канцерогенных веществ [4].

- 25 -

10. Электроэнергетика. Влияние ТЭС и ГЭС на окружающую среду

Предприятия электроэнергетики оказывают влияние на окружающую среду в глобальных масштабах. ТЭС занимаю первое место по производству энергии (66% по стране), ГЭС вырабатывает 19% от общего объема, а АЭС – 15%.

Теплоэлектростанции.

1. Воздействие на атмосферу. При горении топлива потребляется большое количество кислорода, а также происходит выброс значительного количества продуктов сгорания таких как: пылевые частицы различного состава, оксиды серы, оксиды азота, фтористые соединения, оксиды металлов, газообразные продукты неполного сгорания топлива.

Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению городов.

2. Воздействие на гидросферу. Прежде всего, сброс воды из конденсаторов турбин, а также промышленные стоки. Сточные воды ТЭС содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты. При сбросе их в водоёмы они оказывают пагубное влияние на качество воды, водные организмы.

3. Потребление воды системами технического водоснабжения, в т.ч. безвозвратное потребление воды. Основная часть расхода воды в этих системах идёт на охлаждение конденсаторов паровых турбин. Остальные потребители технической воды (системы золо- и шлакоудаления, химводоочистки, охлаждения и промывки оборудования) потребляют около

- 26 -

7% общего расхода воды. Именно они являются основными источниками примесного загрязнения.

4. Представляет опасность и тепловое загрязнение водоёмов, вызывающее многообразные нарушения их состояния. ТЭС производят энергию при

помощи турбин, приводимых в движение нагретым паром, а отработанный пар охлаждается водой. Поэтому от электростанций в водоёмы непрерывно поступает поток воды с температурой на 8-12C превышающей температуру воды в водоёме.

5. Воздействие на литосферу. Для захоронения больших масс золы требуется много места. Данные загрязнения снижаются использованием золы и шлаков в качестве строительных материалов.

6. При эксплуатации ТЭС происходит истощение природных ресурсов (уголь). Некоторые из них относятся к невозобновимым.

7. При эксплуатации ТЭС происходит обострение радиационной обстановки, уголь может содержать микропримеси урана 238, тория 232, изотопы углерода [6].

Гидроэлектростанции.

1. Наиболее значимым фактором воздействия крупных гидроэлектростанций на экосистему водосброса является создание водохранилищ и затопление земель (плодородных). Это вызывает изменение видового состава, численности биомассы растений, животных, формирование новых биоценозов.

2. Низкое качество санитарно-технических работ при создании водохранилищ и сбросы неочищенных стоков в водные объекты.

3. Создание крупных водохранилищ приводит к заболачиванию, делая воду непригодной для промышленного и хозяйственного потребления вод.

4. Большие объемы воды и высокий эффект самоочищения в водохранилищах побуждают к строительству предприятий без должной

- 27 -

очистки стоков, что превращает водохранилища в огромные отстойники сточных вод.

5. Изменение ландшафта речной долины выше и ниже гидроузла, изменение скорости течения реки.

6. Происходит повышение уровня грунтовых вод, что может привести к засолению близлежащих почв.

7. Строительство плотин мешает миграции рыб, что приводит к сокращению их количества и появлению новых видов менее ценных.

8. Меняется микроклимат региона и ландшафт территории [8].

- 28 -

11. Воздействие атомной промышленности на окружающую среду

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Наиболее существенные факторы:

1. Локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве, эксплуатации АЭС.

2. Изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС.

3. Изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов. Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС.

4. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают негативное воздействие на популяции, флору и фауну близлежащих территорий.

5. Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. Выбросы и сбросы радиоактивных веществ и токсических веществ из систем АЭС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.

Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем

эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми.

- 29 -

6. Проблема обращения с радиоактивными отходами, накопившимися при

производстве ядерного оружия, а также образовавшимися в результате

использования атомной энергии.

7. Проблема утилизации твердых радиоактивных отходов (нет технологии).

8. К настоящему времени основные сооружения хранения и захоронения радиоактивных отходов большинства предприятий, построенные в начале 60-х годов, морально и физически устарели и требуют реконструкции.

9. Не решена проблема демонтажа отработанных ядерных реакторов (максимальный срок службы 20-30 лет) [5].

- 30 -

12. влияние предприятий химической промышленности на состояние окружающей среды

Химические загрязнения – твердые, газообразные и жидкие вещества, химические элементы и соединения искусственного происхождения, которые поступают в биосферу, нарушая установленные природой процессы круговорота веществ и энергии.
1. Наиболее распространенными вредными газовыми загрязнителями химической промышленности являются: оксиды серы (серы) – SO₂ , SO₃ ; сероводород (Н₂ S); сероуглерод (СS₂ ); оксиды азота (азота) – NОx; бензпирен; аммиак; соединения хлора; соединения фтора; сероводород; углеводороды; синтетические поверхностноактивные вещества; оксиды углерода – СО, СО₂ .

2. Предприятия химической промышленности являются источниками многокомпонентных выбросов в окружающую среду химических примесей (контаминантов) I – II – III – IV классов опасности (организованные технологические выбросы, вентиляционные выбросы, открытые площадки с оборудованием).

Нагрузка специфическими веществами на атмосферный воздух, водоемы, почву зависит от вида химических производств, их мощности и степени сосредоточения.

3. В атмосферном воздухе городских поселений, наряду с контаминантами, типичными для большинства городов (азота оксид и диоксид, углерода оксид, серы диоксид, формальдегид, сажа, взвешенные вещества), содержатся специфические для вида химической промышленности вещества (бензол, толуол, аммиак, стирол, диметиламин, ацетон, 1, 3 бутадиен и т.д.).

- 31 -

Концентрации вредных химических примесей превышают установленные гигиенические нормативы в атмосфере жилой зоны городских поселений от 1 до 5 раз.

4. В выбросах химических предприятий преобладают вещества раздражающего, нейротоксического, гепатотропного, канцерогенного действия, а также вызывающие отдаленные последствия у потомства.

5. Уровни загрязнения атмосферного воздуха вредными веществами, присущими выбросам химических производств в жилых зонах города зависят от их расстояния до СЗЗ химических предприятий.

6. К загрязнению окружающей среды приводит устаревшие технологии на производстве и изношенное оборудование, очистные сооружения.

7. Загрязнение водных объектов ксеноподобными токсикантами, которые образуются при использовании хлорированных катализаторов, растворителей и фенольных соединений [6].

- 32 -

13. Меры решения проблем экологического ущерба наносимого промышленными предприятиями

Главная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные последствия, рационально используя природные ресурсы.

Проблема минимизации экологического ущерба в условиях промышленного производства можно решить за счет:

· повышения эффективности существующих методов очистки промышленных выбросов в окружающую среду (сточные воды, отработанные газы, дым и др. взвешенные частицы), ликвидации (переработки) твердых отходов;

· внедрения новых альтернативных технологий (экологически чистых, безотходных);

· создание технических средств для обращения с радиоактивными отходами, отработанными реакторами, образующимися при эксплуатации и утилизации на атомных электростанциях, атомных судах и подводных лодках;

· создание комплекса мероприятий по переработке и хранению радиоактивных веществ на радиохимических предприятиях;

· создание транспортно-упаковочных комплектов для хранения и транспортирования радиоактивных веществ;

· установление санитарно защитных зон предприятий. Размер СЗЗ определяется на основе расчетов рассеивания выбросов вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе и в соответствии с санитарной классификацией предприятия [1];

· запрещение внедрения новых технологий, новой техники, материалов, а также применение технологического оборудования, если они не

- 33 -

отвечают установленным законодательством требованиям охраны атмосферного воздуха;

· запрещается размещение и эксплуатация предприятий и объектов хозяйственной деятельности, которые не имеют предусмотренных правилами охраны атмосферного воздуха установок очистки газов и средств контроля за выбросами вредных (загрязняющих) веществ в атмосферный воздух;

· запрещение хранения, захоронения и обезвреживания на территориях предприятий загрязняющих атмосферный воздух, почвы и поверхностные воды отходов, а также дурно пахнущих веществ [5];

· запрещение сжигания отходов производства без специальных установок;

· при эксплуатации объектов нефтегазодобывающих производств, объектов переработки, транспортировки, хранения и реализации нефти, газа и продуктов их переработки должны предусматриваться эффективные меры по очистке и обезвреживанию отходов производства и сбора нефтяного (попутного) газа и минерализованной воды;

· создание мероприятий по рекультивации нарушенных и загрязненных земель в процессе разработки, производства и эксплуатации нефтегазодобывающих предприятий;

· замена изношенного оборудования на предприятиях, а также устаревших очистных сооружений, тем самым сокращая частые случаи аварийных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и водные объекты;

· экономическое стимулирование производителей для освоения современных технологий и более эффективного использования добываемого сырья [1];

- 34 -

· ликвидация выработанных скважин (если их просто бросить, то остаточное выделение нефти может вести к загрязнению, как земной поверхности, так и грунтов и грунтовых вод), расчистка эксплуатируемой территории;

· значительная часть нефтегазотрубопроводов приближается к завершению проектных сроков, следовательно, необходима их замена, чтобы предупредит риск аварий и утечек нефти и газа;

· переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах [1];

· проведение регламентации сброса нормированных веществ в сточных водах предприятий;

· поощрение последовательного снижения массы загрязняющих веществ, вплоть до полного прекращения их сброса в водные объекты;

· разработка и реализация мероприятий по предотвращению и ликвидации загрязнения водных объектов вследствие залпового или аварийного сброса загрязняющих веществ [1];

· внедрение и использование малоотходных технологий;

· лицензирование деятельности по обращению с опасными отходами производств;

· место и способ хранения производственных отходов должны гарантировать отсутствие, минимизацию влияния их размещения на окружающую природную среду [1];

· склады, содержащие производственные отходы, должны быть расположены с подветренной стороны по отношению к жилой застройке;

- 35 -

· производственные отходы должны быть защищены от воздействия климатических факторов (атмосферных осадков, ветра) брезентом или навесом [5];

· необходимым условием для работы предприятия – наличие экологического паспорта;

развитие мембранного способа производствa Cl и каустика [9];

· использование всей биомассы дерева, для переработки в товарную продукцию;

· сохранение особо охраняемых водных объектов, ограничение или запрет их использования;

· платность использования водных объектов. Пользование водными объектами осуществляется за плату;

· причинение вреда окружающей среде в результате ее загрязнения, истощения, порчи, уничтожения, нерационального использования природных ресурсов, деградации и разрушения естественных экосистем, природных комплексов и природных ландшафтов и иного нарушения законодательства в области охраны окружающей среды, ведет к возмещению его в полном объеме в соответствии с законодательством [1];

· очистка ископаемого топлива от серы с получением серных продуктов

[9];

· вовлечение в хозяйственный оборот накопленных отходов горнодобывающей промышленности;

· выработка электроэнергии за счет ветра, солнца, тепла земельных недр и других экологически чистых и возобновляемых источников энергии [9].

- 36 -

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Федеральный закон №7-ФЗ от 10.01.2002 «Об охране окружающей среды»

2. Арустамов Э.А. Природопользование: Учебник для студентов вузов.- М.: Издат. дом «Дашков и К», 2000 г.

3. Безуглая Э. Ю., Расторгуева Г. П., Смирнова И. В. Чем дышит промышленный город. Л.: Гидрометеоиздатт, 1991 г.

4. Горбунова Л.Н., Калинин А.А., Кондарасенко В.Я. Природопользование. Экологический ущерб и ответственность: Учебное пособие. Красноярск: КГТУ, 2000 г.

5. Каралюнец А.В. Основы инженерной экологии. Обращение с отходами производства и потребления: Учебное пособие / Под ред. В.Т. Медведева. М.: Изд-во МЭИ, 2000г.

6. Круглов В.В. Современные организационно-правовые проблемы охраны окружающей среды в промышленности России. Екатеринбург, 2001 г.

7. http://ru.wikipedia.org/wiki/Промышленность_России

8. http://www.ecologylife.ru/

9. Лекции по дисциплине «Экологические требования к хозяйственной деятельности».

Электроэнергетика

Пpомышленность стpоительных матеpиалов

Газовая пpомышленность

Химическая и нефтехимическая пpомышленность

Деpевообpабатывающая и целлюлозно-бумажная пpомышленность

Пищевая пpомышленность

Атомная промышленность и энергетика

Легкая пpомышленность

ВЛИЯНИЕ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ

Вредными веществами являются оксиды углерода, серы и азота. Ежегодное поступление в атмосферу сернистого газа оценивается специалистами-экологами в объеме 100–150 млн т. С его выбросами связано образование так называемых кислотных осадков, которые наносят большой вред растительному и животному миру, разрушают различные сооружения, памятники архитектуры. Загрязнение окружающей среды металлургическими производствами происходит из-за сточных вод, в которые попадают различные химические соединения, образующиеся в процессе выплавки металлов. Воду металлургическое производство потребляет в больших количествах, поэтому его предприятия всегда сооружают в непосредственной близости от рек и озер или создают специальные гидротехнические сооружения, в которых она накапливается.

В результате такого загрязнения окружающей среды происходит ухудшение здоровья населения, снижается продолжительность жизни, увеличивается смертность. По существующим оценкам, 20–50 % продуктов питания содержат ядохимикаты, нитраты, тяжелые металлы в концентрациях, опасных для здоровья. В зоне работы металлургических производств загрязнены источники питьевой воды как поверхностные, так и подземные, особенно после выпадения кислотных дождей. Специалисты– экологи ожидали значительное улучшение экологической обстановки в районах деятельности металлургических производств благодаря конверсии и сокращению объемов выплавки металлов. Однако результаты оказались менее значительными, чем ожидалось, из-за сильной изношенности и оборудования металлургического комплекса и их очистных сооружений. Экологи стали фиксировать массу аварийных выбросов в атмосферу и в водоемы с металлургических производств.

Экологические и социальные проблемы на различных этапах цикла реализации нефтяных проектов

4.1. Поиск и добыча нефти.

4.1.1. Геологоразведка.

Проникновение человека в ранее не тронутые им участки дикой природы ведет к ряду неблагоприятных последствий.

В лесной зоне это, прежде всего - увеличение риска пожаров, поскольку вместе с человеком в лес приходит огонь (брошенные костры, непотушенные сигареты, искры из выхлопных труб и т.д.).

Типичным занятием первооткрывателей российских недр является и браконьерство, иногда достигающее просто промышленных масштабов. Независимо от этого, начинает действовать и такой фактор как беспокойство.

С появлением геологоразведчиков возрастают транспортные возможности, а следом тут же появляются водка и спирт, которые оказывают крайне неблагоприятное влияние на местное, особенно коренное население.

4.1.2. Разведочное бурение.

В случае если геологическая разведка дала положительные результаты, может быть организовано разведочное бурение. Это обозначает появление новых проблем, в дополнение к уже указанным в предыдущем разделе.

В современных российских условиях проведение разведочного бурения, как правило, практически неизбежно ведет к захламлению площадки, на которой оно проводится, и ее окрестностей. Стандартной проблемой является утилизация буровых растворов. Особо острой она становится при работе на морском шельфе, когда наиболее простым и дешевым вариантом является их сброс прямо в воду.

Однако наиболее серьезные проблемы возникают в случае аварий, риск которых особенно высок, при отсутствии информации о параметрах залежи. В 1991 году в Ферганской долине ударил нефтяной фонтан с огромным давлением. Восстановить контроль над скважиной не удавалось более месяца. Количество разлившейся по поверхности земли нефти составило несколько сотен тысяч тонн.

Другой опасной особенностью современных российских условий является стремление мелких геологоразведочных компаний в случае обнаружения нефти при ее разведке, немедленно начать ее добычу, пытаясь заработать деньги. Поскольку при этом все осуществляется по временным, весьма ненадежным схемам, риск аварий и разливов очень велик.

4.1.3. Обустройство месторождения.

Если месторождение открыто, и его эксплуатация оказывается экономически эффективной, может быть принято решение о его освоении. Это означает коренное изменение природы территорий, попавших в зону реализации такого проекта.

Развертывается строительство дорог, площадок для нефтедобывающих скважин, трубопроводов для перекачки нефти. Все указанные в предыдущих разделах варианты антропогенного воздействия усиливается многократно.

Из-за очень большой стоимости работ, компании при выборе схем размещения создаваемых объектов стремятся максимально снизить затраты. Это регулярно входит в противоречия с ограничениями, вызванные необходимостью охраны природы либо сохранения социальных и культурных ценностей.

Острые дебаты возникают по поводу экологической безопасности выбираемых решений. При отсутствии действенной системы ответственности за экологические нарушения и катастрофы (например, разливы, при которых огромное количество нефти может попасть в воду), компании опять-таки стремятся снизить расходы и предпочитают наиболее дешевые, хотя и экологически более опасные варианты.

В любом случае, при строительстве и налаживании работы нового оборудования, риск аварий и связанных с ними экологических последствий будет более высоким. Наиболее серьезными являются разливы нефти.

Массовое прибытие приезжих работников в корне меняет социальную обстановку. Традиционный образ жизни местных жителей испытывает сильное влияние с их стороны, и, как правило, начинает разрушаться.

Антропогенные воздействия на природу, социальные последствия реализации проектов нефтедобычи будут сильно зависеть от того внимания, которое нефтяные компания уделяет этим вопросам. Возможны как идиллические картины пасущихся стад диких оленей, для которых под нефтепроводами сделаны специальные проходы, вполне довольное местное коренное и старожильческое население, получающие свою доли прибыли, и, что более важно, работу, так и прямо противоположные ситуации.

4.1.4. Эксплуатации месторождений

На фазе эксплуатации месторождений каких-либо принципиально новых проблем, в дополнение к появившимся на предыдущих этапах, не возникает.

Из чего-то нового, необходимо упомянуть такую характерную особенность российской нефтедобычи, как сжигание в факелах попутных газов. Это ценное сырье для химической переработки, топливо, агент для повышения нефтеотдачи (при закачке его под высоким давлением в пласты) сгорает в огромных количествах, загрязняя атмосферу. Причина заключается в отсутствии стимулов, прежде всего экономических, для освоения современных технологий и более эффективного использования добываемого сырья. Однако, несмотря на ее зрелищность, в целом эта проблема носит достаточно локальный характер.

По мере старения оборудования, повышается вероятность утечек нефти, особенно на внутри и межпромысловых трубопроводах. Добывающие компании, которым они принадлежит, не заинтересованы в обнародовании таких фактов и располагают всеми возможностями для их сокрытия. Такие аварии получают огласку в основном в случаях особо сильного загрязнения, как правило, связанных с попаданием нефти в поверхностные воды, когда не замечать проблемы становится просто сложно.

Одним из вопиющих примеров такого рода может служить разлив десятков тысяч тонн нефти под Усинском (республика Коми). Местное население было обеспокоено сильнейшим загрязнением Печоры, однако на этот факт ни официальные власти, ни компании не реагировали. Скандал начался после публикации в американской прессе, которая при обнаружении этого разлива ссылалась на данные космической съемки. Интересно, что до этого потеря десятков тысяч тонн нефти, стоимостью несколько миллионов долларов США, настойчиво закачивавшейся в проржавевший трубопровод, и столь же устойчиво вытекавшей наружу, ни у кого особой тревоги не вызывала.

4.1.5. Ликвидация выработанных нефтепромыслов.

Среди проблем, которые характерны для этого этапа - ликвидация выработанных скважин (если их просто бросить, то остаточное выделение нефти может вести к загрязнению как земной поверхности, так и грунтов и грунтовых вод), уборка помоек и брошенного оборудования, ликвидация разливов нефти, рекультивация земель, приведение экосистем в сколь-нибудь приближенное к исходному состоянию.

Автор не располагает информацией об успешных широкомасштабных программах по ликвидации выработанных нефтепромыслов на территории России.

При знакомстве с состоянием этого вопроса на Аляске, выяснилось, что с самого начала освоения новых месторождений, там осуществляется накопление средств, необходимых для максимального воссоздания естественно-природной обстановки после окончания нефтедобычи. Необходимость таких отчислений предусматривается при анализе экономической эффективности проектов.

После завершения эксплуатации месторождения, все оборудование будет демонтировано. Созданные для обеспечения нефтедобычи искусственные острова и соединяющие их дамбы могут быть разобраны, если эта операция не нанесет больший ущерб для окружающей среды, чем оставление их на месте. Средства имеются для любого варианта.

В то же время столь идиллическая картина опять-таки не является обязательным правилом, даже, казалось бы, в экологически вполне цивилизованных странах. Несколько лет назад природоохранные организации резко протестовали против варианта ликвидации выработанного нефтепромысла в Северном море у берегов Великобритании, при котором огромную нефтедобывающую платформу просто собирались затопить на дне моря.

4.2. Транспортировка, переработка, потребление нефти и нефтепродуктов.

4.2.1. Транспортировка сырой нефти.

При строительстве новых магистральных трубопроводов могут возникать проблемы, связанные с выбором их трассы. Опять-таки экономические интересы сделать ее максимально удобной и короткой входят в противоречие с недопустимостью прокладки трубы по особо ценным в природном, историческом или культурном плане территориям. Серьезной, хотя и технически вполне разрешимой проблемой является экологическая безопасность используемой трассы. Дело снова упирается в дополнительные расходы.

После того как трубопровод создан, экологической проблемой, связанной с его работой, являются утечки нефти, размеры которых по официальным данным могут достигать нескольких сотен тонн. В основном они привлекают значительное общественное внимание, когда в результате происходит серьезное загрязнение поверхностных вод. Это случается практически каждый год. Значительная часть российских трубопроводов создана более 20 лет назад и приближается к завершению проектных сроков своей эксплуатации, после чего риск аварий будет резко нарастать. В то же время, современная диагностика и ремонт, по крайней мере, на определенное время позволяют решить эту проблему.

Вместе с тем, есть основания полагать что утечки на внутрипромысловых трубопроводах имеют гораздо большие масштабы, и большее внимание в авариям на магистральных трубопроводах связано просто с гораздо более широким освещением таких событий в средствах массовой информации.

Определенное количество сырой нефти перевозится железнодорожным транспортом. Как правило, внимание средств массовой информации привлекают аварии на железной дороге и связанные с ними экологические последствия. Вместе с тем, разовые разливы нефти при этом, как правило, не велики - не более 100 т.

Гораздо более серьезной представляется менее очевидная и красочная проблема утилизации растворов после промывки цистерн, а также дождевых стоков с их, как правило, до изумления загрязненных поверхностей (что опять-таки указывает на серьезные проливы нефти при ее загрузке в эти цистерны).

Значительным компонентом системы транспортировки российской нефти является перевозка ее танкерами по воде.

Стандартными проблемами танкерного флота является очистка балластных вод, и последствия аварий танкеров с крупномасштабными разливами прямо в воду. Аварии могут происходить и на самих нефтяных терминалах.

Важнейшим стратегическим направлением снижения такого рода аварийности является выбор места расположения терминала. С одной стороны он должно снижать риск аварий, а с другой - сводить к минимуму тяжесть возможных последствий.

К сожалению, оба наиболее крупных проекта такого рода, реализуемых в настоящее время на территории России, этим требованиям не соответствуют.

Терминал для отгрузки в основном казахстанской нефти в районе Озерейки (под Новороссийском) находится в сейсмически опасной зоне. Погрузка нефти на танкеры будет осуществляться на открытом рейде, не защищенном от внезапных штормов. В случае крупной аварии, загрязнение с большой вероятностью может достичь курорта Анапа.

Терминал под Приморском (Карельский перешеек, Ленинградская область), ориентированный на экспорт в страны Европейского сообщества, находится в очень сложных для навигации условиях (множество мелей и мелких островов). В зимний период может возникать достаточно сложная ледовая обстановка.

В случае крупной аварии загрязнение может затронуть не только тот единственный небольшой легкодоступный участок первоклассного в рекреационном плане побережья Балтийского моря, которым располагает Россия, но и территории соседней Финляндии. В окрестностях нефтяного терминала находятся признанные природоохранные объекты мирового значения (места массового пролета птиц).

Если все-таки принимается решение о реализации проектов в столь сложных условиях, когда риск серьезных аварий и тяжесть возможных последствий очень велики, острота ситуации частично может быть снижена благодаря наличию эффективных спасательно-аварийных служб. Однако события последнего времени показали, что такой системы, способной не только на телевизионные шоу, а на реальную работу при серьезных катастрофах на море, в России сейчас нет.

4.2.2. Переработка сырой нефти

Значительная часть добываемой в России поступает на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ). Наиболее очевидными экологическими результатами их деятельности являются плановое загрязнение (выбросы в атмосферу и воду). Периодически НПЗ предоставляют местным жителям и средствам массовой информации красочные картины аварий (огромное пламя, взрывы, дым и т.д.).

Однако гораздо более тяжелой, хотя и менее известной проблемой являются отходы, хранящиеся в прудах-накопителях и загрязнения грунтов в результате утечек.

Образцом первой проблемы может служить Ярославский НПЗ, где никто не знает, что реально делать с огромным количеством кислых гудронов, которые кроме остатков переработки нефти содержат высокую концентрацию использовавшейся для этой цели кислоты. Другим примером является НПЗ в Волгограде, где несколько лет назад накопившиеся на поверхности прудов-отстойников нефтепродукты загорелись на весьма значительной площади. Тушение их продолжалось длительное время и было очень сложной задачей.

В грунтах вокруг многих НПЗ за многие десятилетия их работы накопились огромные количества нефти и нефтепродуктов. В США известны случаи, когда их количества измеряются сотнями тысяч тонн. Однако грунты под городом Грозным в Чечне являются одним из крупнейших в мире таких нефтяных месторождений, созданных человеком. Как уже упоминалось ранее, оценки его запасов достигают одного миллиона тонн. Сейчас уже сложно разделить, в какой степени эта огромная линза является результатом работы расположенного в Грозном НПЗ, а в какой - связана с последствиями деятельности мелких самогонных установок последнего десятилетия. Очевиден результат - отравленные грунтовые воды, которые просачиваются в р. Сунжа, ядовитые испарения в воздух.

4.2.3. Перевозка нефтепродуктов.

При всей ее схожести с транспортировкой нефти, транспортировка нефтепродуктов имеет свои особенности, связанные тем, что они непосредственно пригодны для употребления, а также легковоспламеняемы.

Если воровство нефти из трубопроводов является в основном спецификой Северного Кавказа, где народные методы ее переработки достигли высокого технического уровня и значительных объемов, то нефтепродукты из трубопроводов воруют, либо пытаются воровать везде. По сути, по трубам текут жидкие деньги, которые надо только оттуда извлечь. Что и делается. Врезки в находящиеся под высоким давлением продуктопроводы, естественно приводят к многочисленным утечкам. В отличие от нефти, нефтепродукты довольно легко испаряются и связанное с ними загрязнение тех же вод постепенно само собой превращается уже в загрязнение атмосферы. Однако легкая испаряемость нефтепродуктов создает новую угрозу - уже не столько экологическую, сколько безопасности людей. В начале 90х годов под станцией Аша в Башкирии два поезда попали в такое облако из паров нефтепродуктов, образовавшееся вследствие утечки на трубопроводе. Произошел их взрыв и пожар, в огне которого погибло несколько сотен пассажиров.

Более мелкие аварии такого рода происходят регулярно, как при перевозке нефтепродуктов по железной дороге, так и автотранспортом.

4.2.4. Сбыт и потребление нефтепродуктов.

Утечки в грунт могут происходить не только вокруг НПЗ, но и вокруг любых хранилищ нефти и нефтепродуктов. В России наиболее известны случаи образования крупных (до нескольких тысяч тонн) линз топлива вокруг топливохранилищ воинских частей. Можно предполагать, что не особо лучше ситуация и вокруг бензозаправочных станций, особенно старых, хотя конечно там утечки не достигают такого размера.

Значительное количество бензина и особенно смазочных масел, протекающих в процессе эксплуатации автотранспорта попадает на поверхность машин и дорог, а затем с дождевой водой в канализацию и в реки. Отсутствие хорошо организованной системы сбора отработанного моторного масла, создает условия для его попадания в окружающую среду самым непредсказуемым образом. Как правило, оно просто сливаются в грунт, либо попадает на свалки бытовых отходов.

Значительной дополнительной проблемой являются высокотоксичные добавки (например, тетраэтилсвинец), являющиеся очень выгодным способом повышения октанового числа бензина. Их широкое использование, в том числе нелегальное, создает серьезные дополнительные проблемы.

Воздействие машиностроения на окружающую среду

Загрязнение атмосферы.

Основные загрязнители - литейные, термические, гальванические цеха, участки покраски.

1. Литейные цеха.

Источники пылегазовыделения:

1) вогранки (печи)

2) электродуговые и индукционные печи

3) участки складирования и переработки шихты и формовочных материалов

4) участки выбивки и очистки литья

Количество выделений зависит также от типа оборудования.

Удельные выделения загрязняющих веществ

Плавильный агрегат пыль CO углеводороды NOx SO2 прочие

при плавке чугуна, кг/т

Открытая вогранка 19 200 2,4 0,014 1,5 -

Электродуговая печь 8,1 1,5 - 0,29 - -

при плавке цветных металлов, кг/т

Газомазутные печи 2,8 1,4 - 0,6 0,6 0,18

Электродуговые печи 1,8 1,1 - 1,2 0,8 0,3

Печи сопротивления 1,5 0,5 - 0,5 0,7 0,3

Неорганизованные выбросы составляют до 40% от общего количества выбросов. Причины их образования: неплотность оборудования, выпуск металлов без очистки паров (разливка) - при этом образуются фенолы, формальдегиды и т.д. Количество и состав подобных загрязнений зависит от состава формовочных смесей, оборудования и способа выплавки.

2. Кузнечно-прессовые цеха.

Источники загрязнения атмосферы: печи по нагреву металла, оборудование по обработке металла.

Загрязняющие вещества: пыль, CO, SO2, оксиды азота и другие вещества.

Масса загрязняющих веществ зависит от типа оборудования, вида топлива, других показателей.

Как правило, на 1 тонну мазута образуется порядка 600 гр пыли, 12 кг CO, 20 кг SO2.

3. Термические цеха.

Основные производственные процессы: закалка, отпуск металла.

Источники: нагревательные печи, дробеструйные камеры, ванны масляные для закалки и отпуска металла.

В дробеструйных камерах: пылевые выделения (7-10 г/м3 камеры).

В ваннах: в отходящем воздухе концентрация масла составляет 1%.

4. Гальванические цеха.

В процессах травления металла: пары и туманы кислот в концентрации до 20 г/мин*м2 площади (для соляной кислоты - HCl); для серной кислоты H2SO4 - концентрация меньше.

При нанесении гальванических покрытий (воронение, фосфатирование, анодирование) - HF, кислоты, соединения Cr и других тяжелых металлов, HCN.

5. Цеха механической обработки.

При механической обработке металлов образуются пыль, туманы масел.

При обработке древесины, графита - образуется в основном пыль.

При обработке полимерных материалов - пыль, пары различных химических веществ, входящих в состав обрабатываемых материалов (фенол, формальдегид, стирол и др.)

6. Участки сварки и резки металлов.

Основные загрязнения: сварочный аэрозоль, вредные газы.

На 1 кг электродов образуются: 40г пыли, 2г HF, 1,5г оксидов азота и CO (при ручной сварке). При автоматической сварке - в 1,5-2 раза меньше.

Состав сварочной пыли:

99% - частицы размером 10-3-1 мкм

1% - частицы размером 1-5 мкм

Химический состав определяется составом сварочных материалов и типом свариваемых металлов (Cr, Mg, фториды и т.д.)

7. Участки пайки и лужения.

Основные выделения: CO, HF, аэрозоли (свинец).

В процессе пайки: выделения до 0,04 мг на 100 паек.

В процессе лужения (методом погружения в припой) - до 500 мг/ч*м2

8. Участки окраски (окрасочные цеха).

Основные загрязнения: пары органических растворителей (бензин, толуол) - до 10 г/м3.

Если окраска производится распылением - выделяется окрасочный аэрозоль (до 1г/м3).

Сточные воды.

Сточные воды - нескольких видов:

- производственные (образуются в ходе использования воды для технологических нужд)

- бытовые (санузлы, душевые, столовые и т.п.)

- атмосферные (смыв загрязняющих веществ дождевыми и талыми водами) - взвеси (песок, ил), ГСМ.

1. Литейные цеха.

Вид стоков Основные примеси Концентрация, кг/м3 Температура, 0С

Мокрая газоочистка мелкодисперсные минеральные взвеси, окалина 2 - 5 60-65

Гидровыбивка отливок и регенерация смеси песок, глина, окалина, органические вещества 0,05 - 16 20-30

2. Кузнечно-прессовые цеха.

Источники зарязнения: стоки от охлаждения оборудования и поковок.

Состав: взвешенные вещества минеральной природы (песок, глина) - концентрация 0,1 - 0,2 кг/м3; окалина - 5 - 8 кг/м3; масла - 10 - 15 кг/м3. Температура этих вод примерно 40 градусов.

3. Термические цеха.

Основные стоки:

- промывные растворы (окалина, масла, щелочи - 0,01-0,03 кг/м3; температура вод 50-600С).

- отработанные растворы закалочных ванн (взвешенные вещества минерального происхождения, тяжелые металлы, масла, цианиды). Концентрация растворенных примесей - 0,001-0,05 кг/м3; взвеси - до 0,25 кг/м3; температура - 30-400С.

4. Гальванические цеха.

Источник образования наиболее токсичных и массовых сточных вод.

Вид стоков Основные примеси Концентрация, кг/м3 температура, 0С

Отработанные травильные растворы взвешенные вещества 10-20 25-30

эмульсии минеральных масел до 10

щелочи 20-30

кислоты 30-50

Промывные воды после травления взвеси 0,4 25-30

минеральные масла 0,05-0,1

щелочи 0,02-0,2

кислоты 0,02-0,2

Промывные воды после хромирования хроматы 0,005-0,2 20-30

Отработанные электролиты тяжелые металлы до 10 20-25

кислоты 0,04-20

щелочи 0,02-30

масла 0,02-0,03

цианиды 10-100

5. Цеха механической обработки.

Отработанные смазочно-охлаждающие жидкости. Взвешенные частицы - до 1 кг/м3; сода (5-10 кг/м3); масла (0,5-2 кг/м3).

Твердые отходы и осадки сточных вод.

Основная доля (20%) - металлоотходы (стружка) - находят широкое вторичное применение (утилизация).

Отходы древесины, пластмасс, пропитанная маслами ветошь, резина, бумага; шламы (сильно обводненные), образующиеся при очистке сточных вод и при использовании мокрых методов очистки газовых выбросов (водные суспензии с объемной концентрацией полидисперсной твердой фазы 0,5-10%).

Химический состав осадков определяется составом очищаемых стоков, методами очистки, используемыми реагентами.

Из большого объёма промышленных выбросов, попадающих в окружающую среду, на машиностроение приходится лишь незначительная его часть — 1-2%. Однако на машиностроительных предприятиях имеются основные и обеспечивающие технологические процессы и производства с весьма высоким уровнем загрязнения окружающей среды. К ним относятся:

— внутризаводское энергетическое производство и другие процессы, связанные со сжиганием топлива;

— литейное производство;

— металлообработка конструкций и отдельных деталей;

— сварочное производство;

гальваническое производство;

— лакокрасочное производство.

По уровню загрязнения окружающей среды районы гальванических и красильных цехов как машиностроительных в целом, так и оборонных предприятий сопоставимы с такими крупнейшими источниками экологической опасности, как химическая промышленность; литейное производство сравнимо с металлургией; территории заводских котельных — с районами ТЭС, которые относятся к числу основных загрязнителей.

Таким образом, машиностроительный комплекс в целом и производства оборонных отраслей промышленности, как его неотъемлемая составляющая часть, являются потенциальными загрязнителями окружающей среды:

— воздушного пространства (выбросы газа, парообразных веществ, дымов, аэрозолей, пыли и т.п.);

— поверхностных водоисточников (сточные воды, утечка жидких продуктов или полуфабрикатов и т.п.);

— почвы (накопление твердых отходов, выпадение токсичных

веществ из загрязнённого воздуха, сточных вод). При всём многообразии подотраслей машиностроения и в том числе военно-ориентированных, оборонных предприятий по

p228

специфике загрязнения окружающей среды их можно разделить на две группы: ресурсы и накопление.

Гальваническое производство - один из наиболее крупных источников образования сточных вод в машиностроении. Основными загрязнителями сточных вод гальванических производств являются ионы тяжёлых металлов, неорганических кислот и щелочей, цианиды, поверхностно-активные вещества.

Загрязнители, образующиеся в процессе обезжиривания поверхностей, определяются типами используемых растворителей, в качестве которых наиболее широко применяются растворы щелочей, хлорорганические растворители и фреоны.

Основными загрязнителями красильных производств машиностроительных предприятий являются лакокрасочные материалы и их составляющие: синтетические смолы, органические растворители, пластификаторы, катализаторы и инициаторы плен-кооброзования, неорганических пигментов.

Наибольшую экологическую опасность при пескоструйной и гидроабразивной очистке поверхности представляет образование в ходе данных процессов пылевидных частиц.

Наиболее экологически опасными загрязнителями, образующимися в литейном производстве, являются оксид и двуокись серы и оксиды азота, а также твердые вещества, входящие в состав литейных форм. Основными загрязнителями, образуемыми в процессе производства энергии из ископаемого топлива на предприятиях машиностроения, являются двуоксид серы, оксиды азота, взвешенные частицы, оксид углерода и углеводороды.

Наиболее экологически опасные загрязнители при металлообработке — индустриальные масла, металлическая пыль и др.

Твердые отходы машиностроительного производства содержат амортизационный лом (модернизация оборудования, оснастки, инструмента), стружки и опилки металлов, древесины, пластмасс и т. п., шлаки, золы, шламы, осадки и пыль (отходы систем очистки воздуха и др.).

На машиностроительных предприятиях

55 % амортизационного лома образуется от замены технологической оснастки и инструмента. Безвозвратные потери металла вследствие трения

229

и коррозии составляют примерно 25 % от общего количества амортизационного лома.

Размеры отходов металла в производстве зависят от количества металлов и сплавов, подлежащих переработке и установленного коэффициента отходов. В основном машиностроительные предприятия образуют отходы от производства проката (концы, обрезки, обдирочная стружка, опилки, окалина и др.); производства литья (литники, сплески, шлаки и съёмы, сор и др.); механической обработки (высечки, обрезки, стружка, опилки и др.). На предприятиях машиностроения отходы составляют до 260 кг на 1 т металла, иногда эти отходы составляют 50 % массы обрабатываемых заготовок (при листовой штамповке потери металла достигают 60 %). Основными источниками образования отходов легированных сталей являются металлообработка (84 %) и амортизационный лом (16 %).

Шламы из отстойников очистных сооружений и прокатных цехов содержат большое количество твердых материалов, концентрация которых составляет от 20 до 300 г/л. После обезвреживания и сушки шламы используют в качестве добавки к агломерационной шихте и удаляют в отвалы. Шламы термических литейных и других цехов содержат токсичные соединения свинца, хрома, меди, цинка, а также цианиды, хлорофос и др.

В небольших количествах промышленные отходы могут содержать ртуть, вылитую из вышедших из эксплуатации приборов и установок.

Проблема минимизации экологического ущерба в условиях промышленного производства и в том числе машиностроительных и военно-промышленных отраслях может решаться в двух направлениях за счет:

—повышения эффективности существующих методов очистки промышленных выбросов в окружающую среду (сточные воды, отработанные газы, дым и др. взвешенные частицы), ликвидации (переработки) твердых отходов;

— внедрения новых альтернативных технологий (экологически чистых, безотходных).

Угольная промышленность

Формирование техногенно-геохимических обстановок

Миграция вещества в ходе технологических операций. Разработка месторождений сопровождается перемещением значительных объемов вещества. В ходе подземной добычи угля из недр извлекается уголь, вмещающие породы, подземные воды, в атмосферу откачивается или самопроизвольно поступает метан, углекислый и другие газы, шахтная пыль (табл. 2).

В недра земли поступает или нагнетается воздух, кислород которого является окисляющим агентом. На тонну добываемого угля попадает до 10 м3 воздуха [1]. В шахтах в качестве закладочного материала используют породы отвалов. В геохимических процессах участвует различное эксплуатируемое или оставляемое в шахте оборудование — трубы, рельсы, механизмы и др., которые корродируются и влияют на состав шахтных вод.

Извлеченный уголь претерпевает дальнейшую технологическую миграцию. При обогащении угля влияние на геологическую среду связано со складированием отходов углеобогащения, сбросом технологических вод. К районам угледобычи приурочены предприятия, сжигающие уголь в энергетических целях. Образующиеся при этом золошлаковые отходы и воды создают геохимические аномалии [10, 19, 24].

Рассмотрим особенности технологической миграции веществ, оказывающих наибольшее влияние на геологическую среду.

Отходы угледобычи. Общий объем переработки пород составляет свыше 2 млрд.т в год, из которых на уголь приходится около 30%. В бывшем СССР суммарный объем породы в 2039 отвалах составлял 3.5 млрд. т.

Породы, идущие в отвал, образуются за счет проходки выработок (52%), их ремонта и восстановления (48%), они складируются вблизи стволов шахт в виде терриконов высотой до 60-80 м, и отвалов хребтовидной формы (92%), а также плоских отвалов (8%). Отвалы состоят из аргиллитов 60-80%, алевролитов 10-30%, песчаников 4-10%, известняков до 6%, пирита до 10%, угля 6-20%, содержат древесину, металлические предметы (трубы, провода и др.) [1, 25]. Породы неоднородны по гранулометрическому составу, имеют размер от глинистых частиц до глыб.

Миграция вещества продолжается после складирования пород в отвалы. Можно выделить механическую, водную, воздушную и биологическую миграцию. К механической миграции относится оползание склонов отвалов, развевание пород, перенос частиц временными и постоянными потоками (при отсыпке на по пойму и русло). Часть компонентов отвала переносится водными агентами. При фильтрации через отвалы атмосферные, поверхностные и подземные воды обогащаются ионами и коллоидами, которые переносятся на значительные расстояния. Часть их, например, гидроокислы железа, могут осаждаться и мигрировать механически. К воздушным мигрантам относятся газы, выделяющиеся из отвалов, главным образом при горении [3].

Средний горящий отвал в течении года выделяет от 620 до 1280 т SO2, 3000-5000 т СО, 230-290 т H2S, 11-30 т NOх, 14400 т CO2(7200 негорящий) [1]. Окислы серы, взаимодействуя с атмосферной влагой, образуют серную кислоту, которая выпадает с осадками на земную поверхность.

Компоненты отвалов участвуют в биологическом круговороте химических элементов. Существенную роль играют микробиологические процессы при выветривании пород отвалов. Можно говорить об активной биологической миграции элементов при рекультивации отвалов.

Технологическая миграция вещества происходит при использовании пород отвалов. Можно выделить два типа миграции: 1) вещество перераспределяется в пределах геологической среды; 2) вещество изымается из нее и непосредственного участия в геохимических процессах не принимает (рис. 1). При использовании пород без изъятия из геологической среды для них присущи те же виды миграции, как и для отвалов [21, 39].

Отходы обогащения угля. Угли добываемые в шахтах поступают на обогатительные фабрики (ОФ). Такие фабрики в районах угледобычи и являются источником компонентов, формирующих техногенно-геохимическую обстановку. По местоположению различают ОФ на промплощадке шахты, групповые — для нескольких, расположенных рядом шахт, и центральные — на самостоятельной площадке для шахт определенного района. Существуют ОФ при коксохимических заводах. Для обогащения углей используют гравитационный, флотационный, магнитный, электрический, комбинированные и специальные методы. Основными являются “мокрые” методы обогащения (94%) [4, 34]. В обороте ОФ находится 850 млн. м3 воды.

В результате деятельности ОФ накапливаются отходы обогащения углей, загрязняются поверхностные и подземные воды, воздушный бассейн.

Ежегодный выход отходов обогащения углей составляет более 150 млн. т [5]. По литологическому и минеральному составу они близки к отходам угледобычи, но отличаются от них более стабильными свойствами. В них могут входить флотреагенты и другие химические вещества, используемые при обогащении. Миграция компонентов на участках складирования угледобычи схожа с миграцией вещества пород отвалов.

Технологические воды фабрик имеют минерализацию — 1.5 г/л, значительное количество взвешенных частиц, представляющих собой тонкие шламы, отходы флотации — 50-80 г/л (по нормативу), в них содержатся флотреагенты, флокулянты, коагулянты. Эти воды в ряде случаев сбрасываются в поверхностные водотоки без глубокой очистки. Сушильные установки ОФ выбрасывают в атмосферу даже при трехступенчатой схеме очистки до 200-300 мг/м3 пыли и продуктов сжигания топлива [4].

При энергетическом использовании углей в окружающую среду поступают золошлаковые отходы, газообразные продукты горения, загрязненные технологические воды. Золы, выносимые дымовыми газами, осаждаются в золоуловителях и частично выбрасываются в атмосферу, и затем осаждаются на поверхность земли. Золы и шлаки совместно или раздельно гидравлическим методом направляются в золоотвалы. Ежегодно в отвалы поступает 94 млн. т угольной золы [1, 16]. Различают внутреннюю золу, образующуюся за счет химически связанных с органическим веществом тонкодисперсных золообразующих компонентов угля, и внешнюю за счет вмещающих пород и минеральных прослоев в угле. Внешняя зола соответствует по составу вмещающим породам и в большинстве случаев имеет алюмосиликатный состав. Состав внутренней золы связан со стадией углефикации. Зола бурых углей часто известковая, каменных — алюмосиликатная или железистая [12, 34].

В золошлаках находится до 3-5% щелочей. В отличие от большинства горных пород здесь калий преобладает над натрием. В состав золошлаков входит до 12% несгоревшего органического вещества и угля (недожога), кварц, гематит (шарики), магнетит (шарики и кристаллы), обожженное глинистое вещество, муллит (игольчатые кристаллы), стеклянные шарики. Породы находятся в рыхлом состоянии — плотность 0.6-1.2 г/см3, что способствует их развеванию.

Воды, поступающие в шламохранилище (технологические, атмосферные, поверхностные) переносят растворимые компоненты золошлаков в поверхностные и подземные воды. Состав вод зависит от состава золошлаков и изменяется в широких пределах, имея реакцию среды от кислой до щелочной. Разнообразие кислотно-щелочных условий определяет различную подвижность элементов золошлаков.

Золошлаки используются при возведении сооружений, на дорожном и других видах строительства, в сельском хозяйстве в качестве удобрений, что приводит к рассеиванию элементов в геологической среде.

При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается CO, CO2, SO3, SO4, H2O. Количество выделяемого сернистого ангидрита в мире достигает 60 млн. т/год [6], который как отмечалось выше, является активным геохимическим агентом.

Интенсивная миграция вещества при разработке угольных месторождений связана с откачкой воды из шахт. Объем таких вод в бывшем СССР составлял около 1400 млн.м3 в год. Из них около 90% приходилось на воды, дренируемые шахтами, 10% — технологические воды, используемые в процессе добычи угля — при бурении шпуров, пылеподавлении, гидротранспорте [1].

В 1976 г. доля очищенных вод составляла 88% общего сброса. При очистке в прудах-отстойниках, в прудах-осветителях скапливаются взвешенные частицы и компоненты, осаждающиеся из раствора. Неочищенные и частично очищенные воды сбрасываются в гидросеть, фильтруются в подземные воды и , таким образом, являются важным фактором миграции вещества в угледобывающих районах.

Основные техногенно-геохимические обстановки

Перемещение вещества, сопровождающее разработку угольных месторождений, приводит к формированию в приповерхностной части разреза участков с геохимически контрастными по отношению к естественным условиям. Основные пути миграции вещества показаны на рисунке 2. Можно выделить два основных типа миграции — в результате технологических операций (транспортировка сырья и продуктов, откачка вод, газов) и за счет естественных факторов. Технологическая миграция определяет состав вещества и размеры функционирующих аномалий. Естественные факторы и состав среды миграции определяет типы, направленность и интенсивность процессов в техногенно-геохимических обстановках.

По расположению в пространстве геохимические аномалии могут иметь различный характер: мозаичный — скопление твердых отходов, линейный — сток загрязненных вод и площадной — осаждение пыли, кислотные дожди. Контрастность определяет интенсивность миграции и физико-химических процессов в создавшихся техногенно-геохимических обстановках.

Основные геохимические аномалии образуют следующие технологические продукты.

Искусственные грунты, к которым относятся отходы угледобычи и углеобогащения, золошлаки складируемые в отвалы, а также используемые в строительстве и в сельском хозяйстве. Эти грунты являются источником формирования химического состава подземных и поверхностных вод, которые в свою очередь, могут влиять на физико-механические и фильтрационные свойства грунтов, обладать агрессивностью по отношению к инженерным конструкциям. Выброс сернистого ангидрита при горении пород шахтных отвалов и выпадении кислых дождей может также оказывать влияние на состав вод.

Шахтные воды, сбрасываемые в гидрографическую сеть, перемещаются на значительные расстояния. Они могут фильтроваться в подземные воды, влиять на свойства грунтов, воздействовать на инженерные сооружения. При фильтрации в массивы известняков, которые характерны для угленосной формации, могут развиваться или активизироваться карстовые процессы.

Обзор литературы и опыт исследований в Кизеловском угольном бассейне [3, 10, 19, 21] показывает, что при оценке состояния окружающей среды в пределах угольных месторождений и поисков путей ее реабилитации в первую очередь (на наш взгляд) должны решаться следующие задачи:

Изучение закономерностей формирования химического состава компонентов угольных толщ и выделение элементов, играющих ведущую роль в техногенно-геохимических обстановках.

Изучение основных путей технологической миграции вещества угленосной толщи, химико-минералогического состава техногенных грунтов, состава подземных и поверхностных вод для выделения основных техногенно-геохимических процессов.

Разработка геохимических основ и схем снижения интенсивности техногенной миграции.

Экологические проблемы газовой промышленности.

В процессе освоения нефтяных и газовых месторождений наиболее активное

воздействие на природную среду осуществляется в пределах территорий самих

месторождений, трасс линейных сооружений (в первую очередь магистральных

трубопроводов), в ближайших населенных пунктах (городах, поселках). При этом

происходит нарушение растительного, почвенного и снежного покровов,

поверхностного стока, срезка микрорельефа. Такие нарушения, даже будучи

временными, приводят к сдвигам в тепловом и влажном режимах грунтовой толщи и

к существенному изменению ее общего состояния, что обуславливает активное,

часто необратимое развитие экзогенных геологических процессов. Добыча нефти и

газа приводит также к изменению глубоко залегающих горизонтов геологической

среды.

Особо следует остановиться на возможных необратимых деформациях земной

поверхности в результате извлечения из недр нефти, газа и подземных вод,

поддерживающих пластовое давление. В мировой практике достаточно примеров,

показывающих, сколь значительным может быть опускание земной поверхности в

ходе длительной эксплуатации месторождений. Перемещения земной поверхности,

вызываемые откачками из недр воды, нефти и газа, могут быть значительно

большими, чем при тектонических движениях земной коры.

Неравномерно протекающее оседание земной поверхности часто приводит к

разрушению водопроводов, кабелей, железных и шоссейных дорог, линий

электропередач, мостов и других сооружений. Оседания могут вызывать

оползневые явления и затопление пониженных участков территорий. В отдельных

случаях, при наличии в недрах пустот, могут происходить внезапные глубокие

оседания, которые по характеру протекания и вызываемому эффекту мало отличимы

от землетрясений.

Предприятия по добыче и переработке газа загрязняют атмосферу углеводородами,

главным образом в период разведки месторождений (при бурении скважин). Иногда

эти предприятия, несмотря на то, что газ экологически чистое топливо,

загрязняют открытые водоемы, а также почву.

Природный газ отдельных месторождений может содержать весьма токсичные

вещества, что требует соответствующего учета при разведочных работах,

эксплуатации скважин и линейных сооружений. Так, в частности, содержание

сернистых соединений в газе нижней Волги настолько велико, что стоимость серы

как товарного продукта, получаемого из газа, окупает затраты на его очистку.

Это является примером очевидной экономической эффективности реализации

природоохранной технологии.

На участках с нарушенным растительным покровом, в частности по трассам дорог,

магистральных газопроводов и в населенных пунктах, увеличивается глубина

протаивания грунта, образуются сосредоточенные временные потоки и развиваются

эрозионные процессы. Они протекают очень активно, особенно в районах песчаных

и супесчаных грунтов. Скорость роста оврагов в тундре и лесотундре в этих

грунтах достигает 15-20 м в год. В результате их формирования страдают

инженерные сооружения (нарушение устойчивости зданий, разрывы трубопроводов),

необратимо меняется рельеф и весь ландшафтный облик территории.

Состояние грунтов не менее существенно изменяется и при усилении их

промерзания. Развитие этого процесса сопровождается формированием пучинных

форм рельефа. Скорость пучения при новообразовании многолетнемерзлых пород

достигает 10-15 см в год. При этом возникают опасные деформации наземных

сооружений, разрыв труб газопроводов, что нередко приводит г гибели

растительного покрова на значительных площадях.

Загрязнение приземного слоя атмосферы при добыче нефти и газа происходит

также во время аварий, в основном природным газом, продуктами испарения

нефти, аммиаком, ацетоном, этиленом, а также продуктами сгорания. В отличие

от средней полосы, загрязнение воздуха в районах Крайнего Севера при прочих

равных условиях оказывает более сильное воздействие на природу вследствие ее

пониженных регенерационных способностей.

В процессе освоения нефтегазоносных северных районов наносится ущерб и

животному миру (в частности, диким и домашним оленям). В результате развития

эрозионных и криогенных процессов, механического повреждения растительного

покрова, а также загрязнения атмосферы, почв и т. п. Происходит сокращение

пастбищных площадей.

Итак, нарушения окружающей среды, обусловленные изменением инженерно-

геологической обстановки при добыче газа, возникают, по существу, везде и

всегда. Избежать их полностью при современных методах освоения невозможно.

Поэтому главная задача состоит в том, чтобы свести к минимуму нежелательные

последствия, рационально используя природные условия.

Чёрная металлургия. Объём сбрасываемых сточных вод составляет около 12 млрд. м3, сброс загрязнённых сточных вод достиг 850 млн. м3. Предприятия Магнитогорска, Липецка, Екатеринбурга, Челябинска, Череповца, Новокузнецка не обеспечивают нормативную очистку сточных вод.

Цветная металлургия . Объём сброса загрязнённых сточных вод превысил 537,6 млн. м3. Сточные воды загрязнены минеральными веществами, флетореагентами (цианизы, ксантогенаты), солями тяжёлых металлов (медь, свинец, цинк, никель, ртуть и другие), мышьяком, хлоридами и другими веществами.

Деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность . Главный источник образования сточных вод в отрасли – производство целлюлозы, базирующееся на сульфатном и сульфитном способах варки древесины и отбелки.

Нефтеперерабатывающая промышленность . В поверхностные водоёмы предприятиями отрасли было сброшено 543,9 млн. м3 сточных вод. В результате в водоёмы попали в значительном количестве нефтепродукты, сульфаты, хлориды, соединения азота, фенолы, соли тяжёлых металлов и др.

Химическая и нефтехимическая промышленность . В природные водные объекты сброшено за год 2467,9 млн. м3 сточных вод, вместе с которыми в водоём попали нефтепродукты, взвешенные вещества, азот общий, азот аммонийный, нитраты, хлориды, сульфаты, фосфор общий, цианиды, роданиды, кадмий, кобальт, марганец, медь, никель, ртуть, свинец, хром, цинк, сероводород, сероуглерод, спирты, бензол, формальдегид, фурфурол, фенолы, поверхностно-активные вещества, карбамиды, пестициды, полуфабрикаты.

Машиностроение. Сброс сточных вод травильных и гальванических цехов предприятий этой отрасли, например, в 1993 году составил 2,03 млрд. м3, в том числе загрязнённых – 0,95 млрд. м3, в первую очередь нефтепродуктами, сульфатами, хлоридами, взвешенными веществами, цианидами, соединениями азота, солями железа, меди, цинка, никеля, хрома, молибдена, фосфора, кадмия.

Лёгкая промышленность . Основное загрязнение водоёмов происходит от текстильного производства и процесса дубления кож. В сточных водах текстильной промышленности наличествуют взвешенные вещества, сульфаты, хлориды, соединения фосфора и азота, нитраты, синтетические поверхностно-активные вещества, железо, медь, цинк, никель, хром, свинец, фтор и другие. Кожевенное производство сбрасывает в водоёмы воду с высоким содержанием соединений азота, фенолов, синтетических поверхностно-активных веществ, жиров и масел, хрома, алюминия, сероводорода, метанола и фенальдегида.

Воздействие атомных станций на окружающую среду

Техногенные воздействия на окружающую среду при строительстве и эксплуатации атомных электростанций многообразны. Обычно говорят, что имеются физические, химические, радиационные и другие факторы техногенного воздействия эксплуатации АЭС на объекты окружающей среды.

Наиболее существенные факторы -

локальное механическое воздействие на рельеф - при строительстве,

повреждение особей в технологических системах - при эксплуатации,

сток поверхностных и грунтовых вод, содержащих химические и радиоактивные компоненты,

изменение характера землепользования и обменных процессов в непосредственной близости от АЭС,

изменение микроклиматических характеристик прилежащих районов.

Возникновение мощных источников тепла в виде градирен, водоемов - охладителей при эксплуатации АЭС обычно заметным образом изменяет микроклиматические характеристики прилежащих районов. Движение воды в системе внешнего теплоотвода, сбросы технологических вод, содержащих разнообразные химические компоненты оказывают травмирующее воздействие на популяции, флору и фауну экосистем.

Особое значение имеет распространение радиоактивных веществ в окружающем пространстве. В комплексе сложных вопросов по защите окружающей среды большую общественную значимость имеют проблемы безопасности атомных станций (АС), идущих на смену тепловым станциям на органическом ископаемом топливе. Общепризнанно, что АС при их нормальной эксплуатации намного - не менее чем в 5-10 раз чище в экологическом отношении тепловых электростанций (ТЭС) на угле. Однако при авариях АС могут оказывать существенное радиационное воздействие на людей, экосистемы. Поэтому обеспечение безопасности экосферы и защиты окружающей среды от вредных воздействий АС - крупная научная и технологическая задача ядерной энергетики, обеспечивающая ее будущее.

Отметим важность не только радиационных факторов возможных вредных воздействий АС на экосистемы, но и тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, механическое воздействие на обитателей водоемов-охладителей, изменения гидрологических характеристик прилежащих к АС районов, т.е. весь комплекс техногенных воздействий, влияющих на экологическое благополучие окружающей среды.

Выбросы и сбросы вредных веществ при эксплуатации АС Перенос радиоактивности в окружающей среде

Исходными событиями, которые развиваясь во времени, в конечном счете могут привести к вредным воздействиям на человека и окружающую среду, являются выбросы и сбросы радиоактивности и токсических веществ из систем АС. Эти выбросы делят на газовые и аэрозольные, выбрасываемые в атмосферу через трубу, и жидкие сбросы, в которых вредные примеси присутствуют в виде растворов или мелкодисперсных смесей, попадающие в водоемы. Возможны и промежуточные ситуации, как при некоторых авариях, когда горячая вода выбрасывается в атмосферу и разделяется на пар и воду.

Выбросы могут быть как постоянными, находящимися под контролем эксплуатационного персонала, так и аварийными, залповыми. Включаясь в многообразные движения атмосферы, поверхностных и подземных потоков, радиоактивные и токсические вещества распространяются в окружающей среде, попадают в растения, в организмы животных и человека. На рисунке показаны воздушные, поверхностные и подземные пути миграции вредных веществ в окружающей среде. Вторичные, менее значимые для нас пути, такие как ветровой перенос пыли и испарений, как и конечные потребители вредных веществ на рисунке не показаны.

Воздействие радиоактивных выбросов на организм человека

Рассмотрим механизм воздействия радиации на организм человека: пути воздействия различных радиоактивных веществ на организм, их распространение в организме, депонирование, воздействие на различные органы и системы организма и последствия этого воздействия. Существует термин «входные ворота радиации», обозначающий пути попадания радиоактивных веществ и излучений изотопов в организм.

Различные радиоактивные вещества по - разному проникают в организм человека. Это зависит от химических свойств радиоактивного элемента.

Сложная техническая система трубопроводного транспорта характеризуется повышенной ответственностью, особенностями антропогенного воздействия на природную среду. Это связанно с технологией транспортировки природного газа, нефти, конструктивными решениями линейной части и наземных сооружений трубопроводов.

Прежде всего магистральные трубопроводы имеют огромную протяженность, они пересекают практически все природно-климатические регионы. На всей территории России рассредоточены искусственно созданные трубопроводные сооружения, которые находятся в сложном взаимодействии с окружающей средой. Как правило, взаимовлияние трубопроводных комплексов и природной среды носит негативный характер. Отсюда и основная задача: с одной стороны, свести к минимуму техногенные воздействия в период строительства и эксплуатации трубопроводов, с другой, ослабить отрицательное влияние природных компонентов на надежность и безопасность трубопроводных объектов.

Поэтому при изыскании трасс, проектирование трубопроводных систем особое внимание следует уделять вопросам геоэкологии, в том числе с привлечением данных дистанционного зондирования Земли; аэрокосмического спектрозонального изображения местности.

Магистральный трубопровод можно рассматривать как встроенный в природную среду чужеродный элемент, с чем связана более высокая степень его уязвимости для агрессивных воздействий природной среды по сравнению с другими техническими объектами. В общем случае система «магистральный трубопровод – природная среда» характеризуется сложным набором прямых и обратных связей, проявляющихся во взаиморазрушающих процессах, значительно снижающих надежность магистралей.

Важно найти пути наименьшего взаимного влияния: техногенного – на окружающую природу со стороны сооружения и природных катаклизмов на трубопровод. Современные магистральные газопроводы диаметром до 1400 мм с рабочим давлением до 10 МПа представляют собой по существу взрывопожароопасный сосуд протяженностью в тысячи километров, разрушение которого связано с крупномасштабными экологическими потерями, в первую очередь, из-за механических и термических повреждений природного ландшафта.

Статистический анализ отказов, происходящих на строящихся и действующих магистральных газопроводах, показал следующее: из всей совокупности отказов на газопроводах при испытаниях и эксплуатации произошло около 10% отказов со значительным экологическим ущербом. При этом наибольшей экологической опасностью обладают трубопроводы большого диаметра 1000 – 1400 мм. Среднегодовые потери продукта, обусловившие загрязнение окружающей среды, составили по газопроводам – 43,2 млн куб. м. Характерной особенностью техногенного воздействия газопровода на окружающую среду является наличие термического влияния, связанного с возгоранием газа, а также значительное нарушение целостности почвенно-растительного покрова. Радиус термического воздействия, определяющий зону полного поражения окружающего растительного покрова в очаге отказа, составляет от 30 до 600 м, а котлован, образующийся в момент аварии газопровода, достигает максимальных размеров до 106*56*12 м. По своему характеру техногенное воздействие на все компоненты природы является комплексным, поскольку оно затрагивает биохимические процессы, происходящие в атмосфере, земле и водоемах. Так, загрязнение атмосферы обусловлено сжиганием попутного газа на факелах, продуктов деятельности компрессорных станций, выбросом газопродуктов в результате аварий и по другим причинам.

Негативное воздействие трубопроводов на природную среду на этапах строительства и эксплуатации характеризуется ответной реакцией со стороны окружающей среды, выражающейся, как правило, в трех формах:

· адаптационной (локальным, статистическим смещением равновесия);

· восстановительной (или самовосстановительной), характеризующейся полным возвратом экосистемы «объект – природа» в исходное состояние;

· частично восстановительной (или невосстанавливаемой), характеризующейся необратимым сдвигом экосистемы от исходного (равновесного) состояния.

Таким образом, любое промышленное воздействие обуславливает определенный комплекс локальных потерь, имеющих соответствующую ответную реакцию в природе.

Тот или иной трубопровод в зависимости от транспортируемого продукта, способа прокладки, специфики окружающих условий оказывает различное воздействие на природу. Однако можно выделить общие черты такого воздействия, характерные для газопроводов. Газопроводы обладают значительно большей потенциальной энергией механического воздействия на окружающую среду. Поэтому аварийные ситуации, характеризующиеся значительным разрушением участка газопровода, как правило, определяют и специфику такого воздействия (уничтожение растительного покрова, нарушение целостности плодородного слоя почвы, изменение естественного рельефа и природного ландшафта). Поскольку разрушение газопроводов в большинстве случаев сопровождается возгоранием газа, механическое воздействие усугубляется тепловой радиацией. Особенность аварийных ситуаций в экологическом смысле заключается в том, что методы охраны природы не носят в данном случае предупредительного характера. Это, по-видимому, будет иметь место до тех пор, пока параметр потока отказов магистральных трубопроводов не будет управляемым, достоверно прогнозируемым по времени и по месту развития отказа.

Большое значение с точки зрения охраны природы имеет формирование антропогенного ландшафта в процессе строительства трубопровода. Это имеет прямое отношение к функциональному развитию биогеоценозов конкретного вида, естественной миграции животных, эволюционному развитию гидрогеологических, климатологических и других естественных процессов.

Источниками комплексного воздействия на окружающую среду являются строительство и эксплуатация:

· технологических и вспомогательных газовых объектов;

· постоянных подъездных дорог к объектам;

· временных дорог;

· временного жилпоселка строителей;

· временной производственной базы и складского хозяйства;

· временного водоснабжения и канализации, теплоснабжения, электроснабжения.

6.2. Воздействие на окружающую среду.

Прямые воздействия на почвенный покров связаны с проведением подготовительных земельных работ и выражаются в следующем:

· нарушении сложившихся форм естественного рельефа в результате выполнения различного рода земляных работ (рытье траншей и других выемок, отсыпка насыпей, планировочные работы и др.);

· ухудшении физико-механических и химико-биологических свойств почвенного слоя;

· уничтожении и порче посевов сельскохозяйственных культур и сенокосных угодий;

· захламление почв отходами строительных материалов, порубочными остатками и др.

· техногенных нарушениях микрорельефа, вызванных многократным прохождением тяжелой строительной техники.

К негативным воздействиям на земельные ресурсы во время эксплуатации газовых объектов относятся:

· Прямые потери земельного фонда, изымаемого под размещение постоянных наземных сооружений;

· Неудобства в землепользовании из-за разделения сельскохозяйственных угодий трассами инженерных коммуникаций и автодорог;

· Сокращение сельскохозяйственной продукции, связанное с долгосрочным изъятием пахотных земель и ухудшения плодородных свойств почвы на временно отводимых землях.

Источником загрязнения воздушного бассейна при строительстве являются:

· Выхлопные газы строительных машин и механизмов, автотранспорта, котельных и передвижных электростанций на жидком и газовом топливе;

· Дым от двигателей, сжигание остатков древесины и строительных материалов;

· Углеводороды от складов ГСМ, автозаправочных станций, топливных баков;

· Сварочные аэрозоли от трубосварочных установок и ручной сварки.

· Источником загрязнения водных объектов при строительстве являются бытовые, промышленные и ливневые стоки с площадок временного жилого поселка, временных объектов, с площадок технологических объектов.

Скачать архив с текстом документа