Загрязнение природной среды металлургической промышленностью

3.2. Воздействие металлургии на окружающую среду.

3.2.1 Общие проблемы природопользования в металлургии.

Черная и цветная металлургия относится к самым загрязняющим природную среду отраслям. На долю металлургии приходится около 40% общероссийских валовых выбросов вредных веществ, из них по газообразным веществам — около 34%. по твердым — около 26%.

Особенности приро­допользования в металлургической промышленности опреде­ляются следующим:

• в процессе производств потребляется большое количест­во кислорода атмосферы, сопровождаемое колоссальными выбросами в воздушный бассейн вредных веществ. Это значи­тельно ухудшает качество воздуха, снижая в нем удельный вес кислорода и увеличивая долю различных загрязняющих веществ;
• большинство производств являются водоемкими (т. е. требующими значительного количества пресной воды), а пре­обладающими— «мокрые» технологии. В результате потребля­ются огромные объемы воды, которые после отработки посту­пают в естественные источники, вызывая их загрязнение (хи­мическими веществами, тепловое загрязнение и т. д.);
• развитие производства связано с масштабным строительством, что приводит к прямому изъятию земельных ресурсов;
• под образующиеся отходы вынуждены выделять площади для свалок, шламовых озер. Все это приводит к разрушению поч­венного слоя, деградации природных экосистем.

Итак, главная экологическая проблема — это загрязнение всех компонентов окружающей природ­ной среды.

Объем выбросов в атмосферу металлургическими предприятиями зависит от роста производства, ис­пользуемых технологий, топлива, структуры производимой продук­ции, наличия и эффективности очистных сооружений. В общем объеме суммарных выбросов примерно 98% со­ставляют выбросы твердых веществ, диоксида серы, оксида уг­лерода, оксидов азота и углеводородов (основные вещества-за­грязнители). На этом фоне общего загрязнения отчетливо проявляется загрязнение специфическими загрязнителями: хлором, сероводородом, фтористыми соединениями, тяжелыми металлами и др. В среднем на 1 млн т годовой производительности заводов черной металлургии выделение пыли составляет 350 т/сут, сернистого ангидрида—200, оксида углерода—400, оксидов азота—42 т/сут. Загрязнение атмосферы предприятиями цветной металлургии характеризуется в первую очередь выбросами сернистого ангидрида (75% суммарного выброса в атмосферу), оксида углерода (10,5%) и пыли (10,4%).

Газообразные отходы, поступая в атмосферу, приводят к существенным антропогенным изменениям в атмосфере.

Загрязненный воздух атмосферы не только угнетающе воз­действует на природу, но и отрицательно сказывается на са­мой техносфере (ускоряется коррозия металлических конст­рукций мостов, плотин, трубопроводов, разрушаются истори­ческие и архитектурные памятники), а самое главное — на здоровье человека.

Черная металлургия является одним из крупных потребителей воды. Водопотребление ее составляет 12—15% общего потребления воды промышленными предприятиями страны. Около 60—70% сточных вод, образующихся в технологическом процессе, относятся к «условно чистым» стокам (имеют только повышенную температуру). Остальные сточные воды (30—40%) загрязнены различными примесями и вредными соединениями.

Сточные воды предприятий цветной металлургии загрязнены минеральными веществами, фторореагентами, большей частью токсичные (содержат цианиды, ксаногенты, нефтепродукты и т. д.), солями тяжелых металлов (меди, никеля, свинца, цинка и др.), мышьяком, сульфатами, хлоридами, сурьмой, фтором и другими.

Концентрация вредных веществ в атмосфере и водной среде крупных металлургических центров значительно превышает нормы. Неблагоприятная экологическая обстановка наблюдается в таких металлургических городах России, как Липецк, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Челябинск, Череповец и др. Так, в 1993 г. выбросы вредных веществ в атмосферный воздух Череповецким металлургическим комбинатом составили 414,6 тыс. т (12,8% общего выброса по отрасли). Магнитогорским — 388 тыс. т, Новолипецким — 365 тыс. т, Качканарским горнообогатительным комбинатом — 235,9 тыс. т. Выбросы вредных веществ (сероводород, сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, аммиак, фенол, углеводород) из-за большой токсичности стали причиной превышения допустимых санитарно-гигиенических норм. В среднем за год концентрации сероуглерода составляли: в Магнитогорске — 5 ПДК, в Кемерово — 3 ПДК, бенз(а)пирена — в Новокузнецке и Череповце —13 ПДК, Магнитогорске —10 ПДК, Новотроицке — 7 ПДК, Нижнем Тагиле — 5 ПДК.

Мощными источниками загрязнения почвенных покровов как по интенсивности, так и по разнообразию загрязняющих веществ являются крупные предприятия цветной металлургии. В городах, где размещены предприятия цветной металлургии, обнаруживаются в почвенном покрове тяжелые металлы нередко в количестве, превышающем ПДК в 2—5 раз и более. Первое место по суммарному индексу загрязнения почвенного покрова занимает Рудная Пристань (Приморский край), где расположен свинцовый завод. В радиусе 5 км вокруг Рудной Пристани наблюдается загрязнение почв: свинцом — 300 ПДК, марганцем — 2 ПДК и другие. К опасной категории загрязнения почв относятся города: Белове (Кемеровская область), в которых содержание свинца в почвенном покрове достигает 50 ПДК; Ревда (Свердловская область) — содержание ртути — до 7 ПДК, свинца — до 5 ПДК.

Источник

От каких экологических проблем страдает черная металлургия

Крупнейшая сфера российской промышленности негативно влияет на окружающую среду, загрязняя воздух, воду и почву. Речь идет о цветной и черной металлургии. Экологическая проблема с утилизацией отходов в этой сфере до сих пор не решена.

Общие тенденции

В России имеются огромные запасы черных и цветных металлов. В структуре экономики эта отрасль занимает третье место. В любом крупном городе имеется свое металлургическое производство. Оно вливает в бюджет крупные суммы денег, но вместе с тем активно изменяет экологическую обстановку. И изменение это идет далеко не в лучшую сторону.

Радиус выброса вредных отходов даже от небольшого завода составляет примерно 30 км. Действие этих веществ охватывает весь город и прилежащие к нему территории. К самым загрязненным в экологическом плане городам относят Липецк, Магнитогорск, Кемерово, Челябинск.

Экологическая проблема черной металлургии заключается и в отсутствии современного оборудования. Более 70% заводов работают по старым технологиям, которые приносят больше убытков, чем доходов. Имеет значение расположение металлургических комплексов. 80% строений находятся в городской черте.

Экологическая проблема заключается не только в отходах. Добыча полезных ископаемых приводит к изменению рельефа земной поверхности. Образуются котлованы, карьеры, искусственные холмы. Из-за этого воздушные потоки меняют свое направление, климат становится другим.

Использование воды, почвы, лесов приводит к истощению этих ресурсов. Они возобновляемы, но скорость их восстановления в 10 раз меньше скорости потребления промышленными производствами.

Влияние на воздух

Атмосферный воздух загрязняется от металлургических комплексов оксидом серы и диоксидом углерода. Эти вещества затем возвращаются на землю в виде серного дождя. Из труб доменных печей выделяется оксид азота, сероводород.

Заводы используют для производства руду. Чтобы добыть из нее металл, нужно удалить посторонние вещества.

На это требуются большие затраты энергии, воды.

Выделяется значительный объем газов, которые уходят в атмосферу.

Наиболее опасными в экологическом плане являются:

• коксохимическое производство — уголь;
• доменные печи — чугун;
• ферросплавовое производство — железо;
• сталелитейная промышленность.

Суммарный выброс вредных веществ достигает 100 тонн в сутки.

Загрязнение воды

Потребление воды металлургическими комплексами — 15-20% от всего промышленного производства. Это самая затратная отрасль. На крупных предприятиях в сутки используется 3 млн кубометров. 40% этой воды — отходы.

Сточные воды, которые производства сливают в реки, содержат в себе соли тяжелых металлов. Для организма человека и животных это яд, поражающий почки и печень. Особенность тяжелых металлов — накопление их на дне рек, в водной растительности. Рыбы, живущие в таких водоемах, накапливают в своем теле вредные вещества. Затем они попадают к животным и людям. Это экологическая проблема биосферы.

При производстве угля загрязнение воды обусловлено работой химических цехов. За час образуется 6 кубометров стока, загрязненного аммиаком, цианидами, смолами, бензолом. Все эти вещества являются канцерогенами — способствуют развитию злокачественных опухолей у человека. Рост онкологической заболеваемости напрямую связан с экологическими проблемами в стране.

Отходы в почве

Почву загрязняют твердые отходы металлургической промышленности. Они накапливаются на площадях земли размерами в сотни гектаров. Наибольшее количество твердых отходов образуется при производстве чугуна. На одну тонну металла приходится 400 кг шлаков.

Эти вещества проникают в почву под действием осадков, она становится непригодна для сельского хозяйства. Экологическая проблема несет миллионные убытки экономике.

Возможные пути решения проблемы

Проблема влияния черной и цветной металлургии на экологию решается. Для этого разрабатываются и внедряются новые технологии.

1. Система многократного использования сточных вод. Отработанная в ходе выплавления металла вода очищается от примесей, проходит многоэтапную обработку. Это позволяет использовать ее снова без вреда для производства.
2. Применение газоочистных установок. Они блокируют выделяемую пыль, задерживают частички минералов в воздухе. Это сокращает загрязнение атмосферы на 90%.
3. Повторная переработка отходов. Из использованной руды получают минералы, необходимые для других отраслей промышленности.

Эффективный вариант если не полного решения проблемы, то ее сокращения — внедрение экологически чистого производства. Оно отвечает следующим критериям:

• сокращение затрат воды и электроэнергии;
• снижение уровня токсичности выбросов;
• уменьшение количества отходов;
• соблюдение экологических норм при проектировании производства;
• вторичная переработка своих и чужих побочных продуктов.

Экологически чистая металлургия требует меньших финансовых затрат, чем утилизация отходов и борьба с их последствиями.

К современным и безопасным способам очистки сточной воды относят:

Вода очищается на 95%, ее используют повторно.

Для снижения количества газовых выбросов рекомендуется использовать для выплавления металла электроэнергию, а не дровяное и нефтяное топливо.

Аппаратуру оснащают пылесборниками. Уменьшить количество газовых отходов позволяет увлажнение сыпучих материалов, применение поверхностно-активных веществ.

Несмотря на спад современного металлургического производства, отрасль занимает второе место по загрязнению окружающей среды. Отходы делают непригодной для использования человеком воду и почву, вызывают опасные заболевания. Решение проблемы — во внедрении экологически чистого производства, повторной переработке отходов.

Источник